Гидравлическое устройство управления клапанами двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится м двигателестроению и позволяет повысить точность управления клапанами в регулируемых механизмах газораспределения. Устройство содержит впускной и выпускной клапаны 1 с приводом от гидравлических цилиндров 6 с поршнями 7 и систему управления клапанами с золотниковым устройством, снабженным вращающимся золотником 13 и распределительными втулками 11 и 12, При осевом смещении золотника 13 обеспечивается регулирование высоты подъема клапанов, а путем относительного разворота распределительных втулок 11 и 12 осуществляемого при помояр дифференциального механизма с шестернями 37 и 38, достигается регулирование величины перекрытия клапанов. Тем самым обеспечиваются оптимальные фазы газораспределения при различных режимах работы двигателя. 4 з.п. ф-лы, 8 ил. А а Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ 1621 1 """! 9jpg

::4ЙИ}} }© }EXP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV. 16 15

Юй}2б б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

1 (21) 4203996/06 (22) 14.01.88 (3}) Р 3704071.5 (32) 10. 02.87 (33) DE (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2 . (71) Интератом ГмбХ (ЭЕ) (72) Габриэль Титтицер и Эвальд

}0нгханс (DE) (53) 621.43-38(088.8) (56) Заявка Франции № 2480853, кл. F 01 Ь 9/02, опублик. 1981. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНАМИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (51) Изобретение относится и двигателестроению и позволяет повысить точность управления клапанами в регули(51)5 F 01 L 9/02 F. 02 D 13/02

2 руемых механизмах газораспределения.

Устройство содержит впускной и выпускной клапаны 1 с приводом от гидравли" ческих цилиндров 6 с поршнями 7 и систему управления клапанами с золотниковым устройством, снабженным вращающимся золотником 13 и распределительными втулками 11 и 12. При осевом смещении золотника 13 обеспечивается регулирование высоты подъема клапанов, а путем относительного разворота распределительных втулок 11 и 12, осуществляемого при помощи диф- ференциального механизма с шестернями

37 и 38, достигается регулирование величины перекрытия клапанов. Тем с самым обеспечиваются оптимальные фазы газораспределения при различных режимах работы двигателя. 4 s.n. ф-лы, 8 ил.

1621816

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано . в регулируемых механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгора"

5 ния.

Целью изобретения является повышение точности управления клапанами.

На фиг, 1 представлена конструкция . предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 10 характеристика устройства при изменении величины хода h клапана; на фиг. 3 — то же, при изменении фаз газораспределения; на фиг. 4 - схема управления приводом клапанов; на l5 фиг. 5 - сечение А"-А на фиг . 1 (при движении клапана на закрытие); на фиг. 6 - то же, при неподвижном клапане в закрытом положении; на фиг. 7то же, при движении клапана на откры- 20 тне; на фиг. 8 - то же, при неподвижном клапане s открытом положении.

Гидравлическое устройство управления клапанами 1 двигателя 2 внутреннего сгорания содержит (фиг. 2 и 4)25 гидравлический насос 3 с первым 4 и вторым 5 подводящими трубопроводами, гидравлический цилиндр 6 управления клапанами 1 с поршнем 7 двустороннего действия и первым 8 и вторым 9 кана- 30 лами питания, гидравлический распре- . делитель с корпусом 10, поворотными распределительными втулками 11 и 12, размещенными во внутренней цилийдрической полости корпуса 10 вращающим- 35 ся золотником 13, размещенным во внутренней цилиндрической полости распределительных втулок 11 и 12 и снабженным приводом от коленчатого вала через ступицу 14 и ведущий элемент 15, установленный на подшипниках 16, и системой каналов, обеспечивающих по- . очередное соединение первого 8 и второго 9 каналов питания гидравлического цилиндра 6 с первым 4 и вторым 5 подводящими трубопроводами гидравлического насоса 3 или масляной емкостью 17, систему регулирования фаз газораспределения и высоты подьема клапана C компаратором 18, регулирующими органами 19и 20, датчиками 21-23измерения рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания (частоты враще- ния, момента и температуры охлаждающей жидкости или масла в двигатеЛе). 55

Система каналов распределителя включает первую 24 и вторую 25 кольцевые канавки выполненные на внутренней поверхности корпуса 10 и сообщенные с первым 4 и вторым 5 подводящими трубопроводами насоса 3, третью 26 и четвертую 27 кольцевые канавки, выполненные на внутренней поверхности корпуса 10 и сообщенные с первым 8 и вторым 9 каналами питания гидравлического цилиндра 6 соответственно впускного и выпускного клапанов 1,, третий 28 и четвертый 29, а также седьмой 30 и восьмой 31 радиальные каналы, выполненные в распределительных втулках 11и 12 в количестве,соот- ветствующем числу клапанов, сообщенные своей внешней стороной с кольцевыми канавками 24 — 27 корпуса, пятую 32 и шестую 33 кольцевые канавки, выполненные на золотнике 13, сообщенные с первым 8 и третьим 28 каналами на своей внутренней стороне и с выходящими отсюда пятым 34 и шестым 35 каналами, расположенными аксиально и выходящими наружу в плоскости поперечного сечения соответственно второго 9 и четвертого

28 каналов, причем кольцевые канавки разделены перегородками 36 на соответствующее числу клапанов количество секторов. Поворот распределительных втулок 11 и 12 осуществляется в противоположном направлении при помощи дифференциального привода, выполненного в виде зубчатого колеса 37, размещенного между распределительными втулками 11 и 12 перпендикулярно их оси и входящего в зацепление с установленными на них зубчатыми венцами 38.

Золотник 13 размещен в ступице 14 с возможностью осевого перемещения, при этом выходные отверстия пятого 34 и шестого 35 каналов на поверхности золотника в различных плоскостях поперечного сечения занимают различные, по величине части его окружности. Система регулирования фаз газораспределения и высоты подъема клапана дополнительно содержит измеритель-преобразователь 39 перемещений клапана, усилитель 40 и вычислительную машину 41.

Измеритель-преобразователь. 39 состоит из корпуса 42, выполненного из немагнитного, например аустенитного) материала, в котором размещен при помощи изоляции 43 электромагнит, соДержащий сердечник 44 и катушку 45, к которой подводится ток по проводам 46. Клапан 1 снабжен пружиной 47, которая. служит для компенсации теплового зазора Регулирующие органы 19 и 20 обеспечивают изменение осевого пере5 1б 2181б мещения золотника 13 и относительного поворота распределительных втулок 11 и 12. Питание гидравлического устройства осуществляется рабочей жидкостью через всасывающую 48 и сливную 49 магистрали, соединенные с масляной емкостью 17.

При. работе двигателя 2 внутреннего сгорания вращающийся золотник 13 обеспечивает периодическую подачу рабочей жидкости в гидравлические цилиндры 6 впускных и выпускных клапанов 1 и управление ими так, как .это показано на фиг. 5 — 7. При осевом смещении золотника 13 обеспечивается изменение высоты хода h клапанов в соответствии с временными диаграммами на фиг. 2, а при относительном развороте распределительных втулок 11 и 12 происходит смещение фаэ газораспределения в соответствии с диаграммами на фиг. 3.

На фиг. 2 кривая представляет собой обычную синусоидальную харак,теристику, свойственную механизму газораспределения с кулачковым приводом. Кривая Ь изображает характеристику предлагаемого механизма газораспределения с гидравлическим приводом клапанов; из нее следует, что в таком механизме возможно получение более полной диаграммы время — сечение даже при меньшем ходе клапана по сравнению с известным устройством;

Кривая с изображает характеристику гидравлического устройства при умень шенном ходе клапана.

На Лиг. 3 кривая bp изображает характеристику впускного клапана при максимальной величине хода, а кривая

Ь вЂ” то же, для выпускного клапана; при этом участок х характеризует величину перекрытия клапанов (оба клапана открыты). При относительном развороте распределительных втулок 11 и 12 посредством зубчатого колеса 37 характеристики впускного и выпускного клапанов смещаются согласно кривым

Ь и Ъ соответственно, а величина перекрьггия клапанов увеличивается до значения х ° бопроводами, гидравлический цилиндр управления клапанами с поршнем двустороннего действия и первым и вторым ка5 налами питания, гидравлический распределитель с корпусом, поворотными распредепитепьными втулками, размещен ными во внутренней цилинцрической полости корпуса, вращающимся золотником, размещенным во внутренней цилиндрической полости распределительных втулок и имеющим привод от коленчатогд вала через ступицу и ведущий элемент, установленный на подшипниках, и системой каналов, обеспечивающих поочередное соединение первого и второго .каналов питания гидравлического цилиндра с первьм и вторым подводящими трубопроводами гидравлического насоса

20 или масляной емкостью, систему ре:.улирования фаз газораспределения и высот подъема клапана с компаратором, регулирующими органами, датчиками измерения рабочих параметров двигателя внут25 реннего сгорания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точ-. ности управления клапанами, система каналов распределителя включает первую и вторую кольцевые канавки, выполненные на внутренней поверхности корпуса и сообщенные с первым и вторым подводящими трубопроводами насоса, третью и четвертую кольцевые канавки, выйолненные на внутренней поверхности корпуса и сообщенные с первым и вторым каналами питания гидравлического ци" линпра соответственно впускного и выпускного клапанов, третий и четвертый, а также седьмой и восьмой радиальйь е ных втулках в количестве, соответствующем числу клапанов, сообщенные своей внешней стороной с кольцевыми канавками корпуса, пятую и шестую кольцевые канавки, выполненные на золотнике, сообщенные с первым и третьим каналами на своей внутренней стороне и с выходящими отсюда пятым и шестым каналами, расположенными аксиально и выходящими наружу в плоскости поперечного сечения соответственно второго и четвертого каналов, причем кольцевые канавки разделены перегородками на соответствующее числу клапа55 нов количество секторов.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распредели- тельные втулки установлены с возможностью поворота в противоположном наФормула изобретения

Гидравлическое устройство управ ления клапанами двигателя внутреннего . сгорания, содержащее гидравлический насос с первым и вторым подводящими труканалы, выполненные в распределитель1621816 правлении при помощи,ди йеренциаль ного привода.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диФЬерен" циальный привод распределительных втулок вьитолнен в виде зубчатого колеса, размещенного между распределительная втулками перпендикулярно их оси и вхо" дящего в зацепление с установленапею 1О на них зубчатыми венцаж.

4. Устройство по п. 1, о т л и"" ч а ю щ е е с я тем, что золотник размещен в ступице с возможностью осе-l5 вого перемещения, при этом выходные отверстия пятого и шестого каналов на поверхности золотника в различных плоскостях поперечного сечения занимают различные по величине части его окружности .

5. Устройство по ц.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что система регулирования фаз газораспределения и высоты подъема клапана дополнительно содержит измеритель-преобразователь перемещений клапана и вычислительную машину, а регулирующие органы обеспечивают изменение осевого перемещения золотника и относительного поворота распределительных втулок.

11

13

26

12

1621816

Составитель К.Агафонов

Текред 5.Дидык, Корректор M.Ïîæî

Редактор А.Лежнина

Заказ 4257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская иаб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101