Привод движителя транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 60 К 17 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ „","::: "„, Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ МБ,ум„., 13 (21) 3748143/27-11 (22) 01.06.84 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) 3. Г. Шайхутдинов, И. А. Кривошеев и Ш. М. Магафуров (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Фрушкис И. В. и др. Объемные гидравлические передачи сельскохозяйственных тракторов и машины. — М.: Машиностроение, 1966, с. 101, рис. 54. (54) (57) 1. ПРИВОД ДВИЖИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий поршневой двигатель внутреннего сгорания, рабочие цилиндры которого имеют головки с размещенными в них клапанами всасывания и выхлопа, кулачковый распределительный вал, при этом двигатель соединен с гидронасосами, входы которых соединены магистралью с гидробаком, а выходы через гидрогазовый компенсатор давления жидÄSUÄÄ 1220949 A кости с гидромотором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, веса и увеличения ресурса поршневой группы двигателя, гидронасосы выполнены поршневыми, цилиндры гидронасосов и рабочие цилиндры двигателя соосно расположены и закреплены в общем корпусе, последние выполнены с головками с обоих торцов и представляют собой замкнутые полости, в центре головок рабочих цилиндров выполнены отверстия с уплотнительными элементами, через которые пропущен шток, жестко скрепленный с поршнями гидронасосов и с поршнями рабочих цилиндров двигателя, расположенных по одному в каждом цилиндре, причем шток установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, а в его е теле и в теле поршней рабочих цилиндров выполнены каналы для подачи смазки, ме- ф/ ханизм распределения зажигания в двигателе связан с кривошипно-шатунным ме- С ханизмом, шатун которого соединен с концом штока.

22 10 17 th

°

1220949

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что двигатель снабжен гидравлическими толкателями, каждый из толкателей включает в себя неподвижные гильзы, трубопроводы и два плунжера, кулачковый распределительный вал и механизм распределения зажигания снабжены электроприводом, а также маятниковым механизмом, выполненным из зубчатого колеса и маятника, одним концом связанного со штоком, причем на штоке закреплена зубчатая рейка, связанная зацеплением с зубчатым сектором, имеющим педаль, зубчатый сектор закреплен на корпусе двигателя с помощью оси и пружины.

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано при создании транспортных средств и в других случаях, когда для привода движителя (колес, воздушного или гребного винта и т. д.) требуется вращательное движение, кроме того может быть использовано при создании мотонасосов (в т. ч. пожарных) ведометных двигателей судов и т. д.

Цель изобретения — уменьшение габаритов, веса и увеличение ресурса поршневой группы двигателя.

На фиг. 1 — схема привода движителя, в котором для привода распределительного вала сохранен (в уменьшенном виде) кривошипно-шатунный механизм; на фиг. 2— конструктивное выполнение поршневого ДВС и поршневого гидронасоса, закрепленных в одном корпусе; на фиг. 3 — устройство гидравлических толкателей клапанов, расположенных в головках рабочих цилиндров; на фиг. 4 — схема привода движителя, в котором распределительный вал приводится во вращение от электродвигателя с синхронизацией с помощью маятникового механизма; на фиг. 5 — соединение маятникового механизма с цилиндрическим штоком; на фиг. 6 — поршневой двухтактный ДВС с гидронасосом и поршневым топливным насосом с закрепленными на цилиндрическом штоке золотнике, управляющем подачей топлива, и подвижных контактах прерывателя зажигания.

Привод (фиг. 1) содержит поршневой

ДВС 1, рабочие цилиндры 2 которого имеют головки 3 с размещенными в них клапанами 4 всасывания и выхлопа, двигатель 1 соединен с поршневым гидронасосом 5, вход которого соединен магистралью 6 с гидро5

3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что топливный насос двигателя выполнен поршневым или диафрагменным, причем поршень или диафрагма топливного насоса связаны со штоком, в магистрали подачи топлива установлен дополнительный гидрогазовый компенсатор колебаний давления топлива.

4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что двигатель выполнен двухтактным, дизельHblM или карбюраторным, причем золотник подачи топлива в форсунки, расположенные в головках рабочих цилиндров, установлен на штоке, а подвижные контакты прсрывателя закреплены на штоке. баком 7, а выход — с гидрогазовым компенсатором колебаний давления жидкости 8 и с гидромотором 9, рабочие цилиндры 2 двигателя 1 и цилиндр гидронасоса 5 закреплены в корпусе 10 привода так, что их оси совпадают. В центре головок 3 рабочих цилиндров 2 выполнены круглые отверстия

11, через которые пропущен цилиндрический шток 12, жестко скрепленный с поршнем

13 гидронасоса 5 и с рабочими поршнями

14, расположенными по одному в каждом рабочем цилиндре 2. Для привода кулачкового распределительного вала 15 и механизма !6 распределения зажигания двигатель снабжен зубчатой передачей 17 и кривошипно-шатунным механизмом 18, шатун 19 которого соединен с концом цилиндрического штока 12, для передачи усилий и перемещений от кулачков 20 распределительного вала 15 к клапанам 4 в головках 3 рабочих цилиндров 2, двигатель 1 снабжен гидравлическими толкателями 21, магистрали 6 гидропередачи и гидравлических толкателей 21 заполнены жидкостью 22.

В корпусе 10 привода (фиг. 2) закреплены на одной оси цилиндр гидронасоса 5 и рабочие цилиндры 2 (проушины и болты крепления не показаны), каждый рабочий цилиндр 2 представляет собой гильзу с ребрами охлаждения, внутри гильзы вставлен рабочий поршень 14, жестко закрепленный на цилиндрическом штоке 12, концы штока 12 продеты в круглые отверстия 11 с уплотнительными элементами 23 в головках 3, которые шпильками привинчены к рабочим цилиндрам 2, в головках 3 размещены клапаны 4, свечи 24 зажигания и к фланцам в головках 3 привинчены коллекторы 25 выхлопа и всасывания, после сборки рабочих цилиндров 2 с головками 3

1220949 и рабочими поршнями 14, части цилиндрического штока 12 соединены между втулками 26, при этом в теле цилиндрического штока 12 и рабочих поршней 14 выполнены каналы 27 для подачи смазки.

Гидравлические толкатели 21 (фиг. 3) состоят из неподвижного закрепленного параллельно распределительному валу 15 блока 29 с цилиндрическими отверстиями

29, в которые установлены плунжеры 30, одним концом касающиеся кулачков 20 распределительного вала 15, с другой стороны к отверстиям 29 в блоке 28 с помощью штуцеров 31 подсоединены трубопроводы 32, другой конец трубопроводов 32 закреплен в отверстиях ЗЗ блоков 34, неподвижно закрепленных на головках 3 рабочих цилиндров 2. В отверстия ЗЗ блоков 34, выполненных соосно клапанам 4, вставлены плунжеры 35, упирающиеся в наконечники клапанов 4, замкнутая полость, образованная трубопроводом 32, тыльными торцами плунжеров 30 и 35 и отверстиями 29, 33 в блоках 28 и 34 заполнена жидкостью 22.

Для привода распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания привод (фиг. 4) снабжен электродвигателем 36, работающим от бортового аккумулятора 37 и электрогенератора 38. Для синхронизации вращения распределительного вала 15 и перемещения цилиндрического штока 12 служит маятниковый механизм, состоящий из зубчатой передачи 17 и маятника 39, одним концом связанного с цилиндрическим штоком 12. Для запуска двигателя на цилиндрическом штоке 12 закреплена зубчатая рейка 40, а на корпусе

10 двигателя с помощью оси и пружины закреплен зубчатй сектор с педалью 41.

Маятник 39 (фиг. 5) соединен с цилиндрическим штоком 12 с помощью штифта

42, проходящего через прорезь в вилке маятника 39.

Двигатель 1 (фиг. 6) может быть двухтактным, в этом случае всасывание и выхлоп производятся через окна 43 всасывания и окна 44 выхлопа, выполненные в стенках рабочего цилиндра 2. Топливный насос 45 выполнен поршневым (либо диафрагменным) и его поршень 48 (либо диафрагма) скреплен с цилиндрическим штоком 12. В магистрали подачи топлива имеется гидрогазовый компенсатор 47 колебаний давления, а на цилиндрическом штоке 12 закреплен золотник 38, управляющий подачей топлива к форсункам 49 в головках 3 рабочего цилиндра 2 (это дизельный вариант). На цилиндрическом штоке 12 закреплены с помощью изолирующей втулки 50 подвижные контакты прерывателя 51, передающие напряжение с неподвижных контактов 52 на неподвижные контакты 53, связанные проводами 54 с высоковольтными катушками 55 зажигания, которые в свою очередь подают высокое напряжение

15 го

5.5 на свечи 24 зажигания в головках 3 рабочего цилиндра 2.

Привод работает следующим образом.

Цилиндрический шток 12 с поршнями 13, 14 и 46 совершает возвратно-поступательное движение. При каждом движении в одной из четырех половин рабочих цилиндров 2 происходит фаза сгорания и расширения топливовоздушной смеси, за счет чего вся система и перемещается, в трех других половинах в это время происходят фазы всасывания, выхллпа и сжатия. Чередование фаз происходит по традиционной четырехтактной либо двухтактной схеме в соответствии с работой кулачкового распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания. До крайнего положения (касания поршня 14 о головку 3) цилиндрический шток 12 не доходит потому, что происходит воспламенение топливовоздушной смеси в той половине рабочего цилиндра 2, где до этого происходила фаза сжатия и цилиндрический шток 12 начинает двигаться в противоположную сторону. Поршневые насосы 5 при этом поочередно засасывают жидкость 22 и подают ее в линию нагнетания на привод гидромотора 9, с которого снимается нагрузка, гидрогазовый компенсатор колебаний давления жидкости 8 при этом сглаживает пульсации давления, снижающие КПД гидромотора 9.

Перемещение конца цилиндрического штока 12 через шатун 19, кривошипно-шатунный механизм 18 и зубчатую передачу

17 преобразуется во вращение распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания. Кулачки распределительного вала перемещают плунжеры 30 гидравлических толкателей 21, что в соответствии с принципами работы объемной гидропередачи, вызывает перемещение плунжеров 35, заставляющих открываться и закрываться клапаны 4 в головках 3 рабочих цилиндров 2.

Кривошипно-шатунный механизм 18 при этом передает лишь малую долю мощности двигателя (только на привод распределительного вала 15) и поэтому мало влияет на работу поршневой группы двигателя, вследствие этого выполняется малогабаритным. При вращении распределительного вала 15 от электродвигателя 36 маятник 39, связанный с цилиндрическим штоком 12, делает зависимым вращение зубчатого колеса зубчатой передачи 17 и распределительного вала 15 от перемещений цилиндрического штока 12.

Затраты энергии аккумулятора 37 восполняет электрогенератор 38, приводимый гидромотором 9. Запуск привода осуществляется нажатием на педаль 41, за счет чего система шток 12 с поршнями 13, 14 и 46 смещается в крайнее положение и происходит воспламенение топливовоздушной

1220949

2 25

12 37 23

Диг. 2 смеси в одной из половин рабочих поршней 2. Топливный насос 45 работает за счет перемешений поршня 46 (либо диафрагмы), связанного с цилиндрическим што- ком 12, гидрогазовый компенсатор 47 коле- баний давления гасит пульсации давления в линии подачи топлива. При двухтактной схеме золотник 48, закрепленный на цилиндрическом штоке 12, открывает подачу топлива к форсунке в момент наибольшего сжатия. В двухтактном карбюраторном варианте в момент наибольшего сжатия подвижный контакт прерывателя 51, закрепленный на цилиндрическом штоке 12, подает напряжение на катушку 55 зажигания соответствующей свечи 24 зажигания.

В предлагаемом приводе упрощение заключается в согласовании возвратно-поступательного движения рабочих поршней 14 двигателя 1 с возвратно-поступательным движением поршней 13 поршневых гидронасосов 5. В зависимости от условий работы и назначения привода уплотнительных элементов 23 в отверстиях 11 в головках 3 рабочих цилиндров 2 может и не быть. Рабочие поршни 14 имеют традиционные компрессионные кольца, но рабочие торцы у них с обеих сторон, «удлиняющих юбок» у поршней нет, поскольку центрация осуществляется по цилиндрическому штоку 12 и отверстиям 11 в головках 3 рабочих цилиндров 2. Для смазки рабочих цилиндров 2 масло может подаваться через каналы 27 в теле цилиндрического штока 12 и рабочих поршней 14, но главным образом здесь смазка требуется в отверстиях 11 головок 3 рабочих цилиндров 2, в которых возвратнопоступательно движется цилиндрический шток 12, 1220949

1220949

@ /З 12 д 43 55 Я 53 51 M

49

Составитель С. Панкратов

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1529/19 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4