Пневматический клапан двигателя внутреннего сгорания транспортного средства

 

Использование: в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств, имеющих группы отключаемых цилиндров и автономную пневмосистему потребителя. Сущность изобретения: пневматический клапан содержит корпус, в котором установлен запорный элемент со штоком, перепускной клапан с пружиной, возвратная пружина, разрезная гильза с отверстием и клиновой фиксатор с пружиной. Фиксатор установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с отверстием разрезной гильзы, Запорный элемент соединенный с втулкой, и шток выполнены пустотелыми и образуют между собой винтовое шлицевое соединение с помощью шлицев. В корпусе клапана установлена перегородка. Возвратная пружина установлена внутри разрезной гильзы между ее днищем, выполненным в виде поршня , и перегородкой корпуса. Пневматический клапан установлен соосно выпускному патрубку, соединяющему цилиндр двигателя с выхлопным коллектором. Шток запорного элемента зафиксирован гайкой. В торцевой части корпуса клапана установлен штуцер питательной магистрали транспортного средства, а к клиновому фиксатору подвод воздуха осуществляется через штуцер от магистрали управления. Указанные магистрали через вентили управления подсоединены к резервуару потребителя. 7 ип.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И5 F 04 В 41/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЧУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842819/06 (22 25.06.90 (46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности (72) В.Н.Балабин, В.Н.Васильев и В.И.Соломатин (56) Экспресс-информация "Поршневые и газотурбинные двигатели", 1981, ¹ 39, с.б. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАПАН ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств, имеющих группы отключаемых цилиндров и автономную пневмосистему потребителя.

Сущность изобретения: пневматический клапан содержит корпус, в котором установлен запорный элемент со штоком, перепускной клапан с пружиной, возвратная пружина. разрезная гильза с отверстием и

Изобретение относится к области транспортного двигателестроения и мажет применяться на многоцилиндравых тепловозных или судовых двигателях, имеющих группы отключаемых по топливоподаче цилиндров и автономную пневматическую систему потребителя.

Известен двигатель внутреннего сгорания с отключаемыми по топливоподаче и газообмену цилиндрами. причем отключение газообмена выполняется путем перекрытия патрубков цилиндрическими заглушками с гидроприводом.

Однако данная система не позволяет эффективно использовать сжатый в цилиндрах воздух, который просто выпускается через заглушку в выпускной канал.

„„SU„„1772418 Al клиновой фиксатор с пружиной. Фиксатор установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с отверстием разрезной гильзы, Запорный элемент, соединенный с втулкой, и шток выполнены пустотелыми и образуют между собой винтовое шлицевое соединение с помощью шлицев. В корпусе клапана установлена перегородка. Возвратная пружина установлена внутри разрезной гильзы между ее днищем, выполненным в виде поршня, и перегородкой корпуса. Пневматический клапан установлен соосно выпускному патрубку, соединяющему цилиндр двигателя с выхлопным ко.",лекторам. Шток запорного элемента зафиксирован гайкой, В торцевой части корпуса клапана установлен штуцер питательной магистрали транспортного средства, а к клиновому фиксатору подвод воздуха осуществляется через штуцер от магистрали управления, Указанные магистрали через вентйли управления подсоединены к резервуару потрабителя. 7 ил.

Известна тзкже система, содержащая пневматически» клапаны в одном из рядов -образного двигателя.

Недостатком этой системы является наличие двух отдельных корпусов для заслонки и перепускного клапана, расположенных в выпускном патрубке цилиндра. Это приводит, во-первых, к снижению надежности системы, работающей в зоне высоких температур выхлопных газов, а во- вторых, к заметному снижению КПД, так как нагнетаемый поршнем воздух изменяет направление движения в отсекаемой полости патрубка и при движении по каналам перепускного клапана, установленного перпендикулярно оси выхлопного патрубков, Эта систем» взята E качестве прототипа.

1772418

15

30

40,45

Цель изобретения — упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что клапан снабжен возвратной пружиной, разрезной гильзой с отверстием и подпружи- 5 ненным клиновым фиксатором, востановленным в корпусе с возможностью взаимодействия с отверстием разрезной гильзы. напорный элемент и его шток выполнены пустотелыми и образуют между собой винтовое шлицевое соединение. а перепускной клапан расположен внутри запорного элемента, при этом в корпусе установлена перегородка, в которой соосно выполнены осевое отверстие для прохода штока запорного элемента и кольцевое незамкнутое отверстие для прохода разрезной гильзы, и возвратная пружина установлена внутри разрезной гильзы между ее днищем и перегородкой корпуса.

На фиг.1 представлен общий вид пневматического клапана ДВС транспортного средства; на фиг,2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б — Б на фиг,1; на фиг,4— сечение  — В на фиг,1; на фиг.5 — узел t на 25 фиг,1 (при выключенном положении запорного элемента); на фиг.6 — узел i на фиг.1 (при рабочем положении запорного элемента); на фиг.7 — вариант установки пневматического клапана на один из цилиндров тепловозного дизеля K6S3 10OR.

Пневматический клапан содержит корпус 1, в котором установлены запорный элемент 2 со штоком 3, перепускной клапан 4 с пружиной 5, возвратная пружина 6, разрез- 35 ная гильза 7 с отверстием 8 и клиновой фиксатор 9 с пружиной 10, Фиксатор 9 установлен в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с отверстием 8 разрезной гильзы

7. Запорный элемент 2, соединенный с втулкой 11, и шток 3 выполнены пустотелыми и образуют между собой винтовое шлицевое соединение с помощью шлицев 12. Перепускной клапан 4 расположен внутри запорного элемента 2, при этом в корпусе 1 установлена перегородка 13, в которой соосно выполнены осевое отверстие для прохода штока 3 запорного элемента 2 и кольцевое незамкнутое отверстие для прохода разрезной гильзы 7. Возвратная пружина 6 установлена внутри разрезной гильзы 7 между ее днищем, выполненным в виде поршня 14, и перегородкой 13 корпуса

1. Пневматический клапан установлен соосно выпускному патрубку 15, соединяющему 5 цилиндр двигателя с выхлопным коллектором 16. Шток 3 соединяется с разрезной гильзой 7 и фиксируется гайкой 17. Наружная поверхность корпуса 1 выполнена с оребрением 18 и охватывается рубашкой

19. В торцевой части корпуса 1 установлен штуцер 20 питательной магистрали 21 транспортного средства, а к фиксатору 9 подвод воздуха осуществляется через штуцер 22 от магистрали управления 23, Обе магистрали 2 1,23 через вентили управления соответственно 24 и 25 подсоединены к резервуару 26 потребителя, Пневматический клапан работает следующим образом, В режиме двигателя пневматический клапан выключается, разрезная гильза 7 с запорным элементом 2 утоплены в корпусе

1. Выхлопные газы иэ цилиндра поступают в патрубок 15 и беспрепятственно уходят по коллектору 16, При снижении давления воздуха в резервуаре 26 потребителя ниже предельного рабочего с помошью регулятора давления (на фиг.1 не показан) выключается топливоподача цилиндров, оборудованных предлагаемыми пневматическими клапанами. При этом двигатель работает только на части цилиндров, Включается вентиль управления 24,и сжатый воздух из резервуара

26 поступает по питательной магистрали 21 к штуцеру 2О и далее перемещает гильзу 7, преодолевая усилие возвратной пружины 6, Одновременно включается вентиль управления 25. Воздух поступает по магистрали управления 23 к штуцеру 22 и далее воздействует на фиксатор 9, который прижимается и скользит по поверхности разрезной гильзы 7, При касании конусного пояска запорного элемента 2 о седло канала коллектора .16 элемент 2 останавливается, а разрезная гильза 7 и связанный с ней шток 3 продолжают движение. Это приводит к тому, что эапорный элемент 2 и втулка 11 проворачиваются на винтовых шлицах 12. Проворот элемента 2 выполняется относительно штоков 3, так как шток и разрезная гильза строго ориентированы в корпусе 1 при помощи .кольцевого незамкнутого отверстия гильзы

7 и перегородки 13 (фиг.3). При провороте, элемента 2, усилении давления на него сжима- емой пружиной б и поступившим через кана. лы штока 3 воздухом происходит герметизация стыка между пояском элемента 2 и седлом канала коллектора 16. До момента касания торцевой части штока 3 о внутреннюю поаврхность элемента 2 фиксатор 9 сжимает пружину 10, входит в отверстие 8 поверхности разрезной гильзы 7 и замыкает все детали в рабочем пол эжении.

На такте псевдовыпуска двигателя. и движения поршня цилиндра к ВМТ(фиг. 7) сжимаемый воздух через открытые выхлопные клапаны цилиндра поступает к патрубку

15, воздействует на перепускной клапан 4.

При превышении давлением воздух», посту1772418

I8 6

IS З

4 2 5 12 пающего из цилиндра, суммарных усилиям пружины 5 и давления воздуха из резервуара 26 клапан 4 открывается. Сжатый воздух проходит по каналам s штоке 3 к штуцеру

20, вентилю 24 и поступает в резервуар 26. 5

Испытания опытной системы на дизеле

1Д12 — 400К показали, что нагнетаемый воздух имеет повышенную температуру. Поэтому в предлагаемом пневматическом клапане поедусмотрено охлаждение возду- 10 ха. Жидкость системы охлаждения двигателя проходи.г между рубашкой 19 и оребренной поверхностью корпуса 1 и далее вновь поступает в систему охлаждения двигателя, 15

При повышении давления воздуха в резервуаре 26 выше предельного рабочего регулятор давления отключает вентиль управления 25. Фиксатор 9 под действием пружины 10 выходит из отверстия 8 разрез- 20 ной гильзы 7. Затем отключается вентиль управления 24 и под действием пружины 6 разрезная гильза 7 перемещается в крайнее нерабочее положение. При отходе от седла коллектора 16 запорный элемент 2 под дей- 25 ствием пружины 5 проворачивается совместно с втулкой 11 на шлицах 12.

Окончательно поворот завершается при касании отбортовки корпуса 1 о торцевую поверхность втулки 11 (фиг.5). Регулятор давления включает топливоподачу отключенных цилиндров и переходит их в режим двигателя, Формула изобретения

Пневматический клапан двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, содержащий корпус, в котором установлены запорный элемент со штоком и перепускной клапан, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, клапан снабжен возвратной пружиной, разрезной гильзой с отверстием и подпружиненным клиновым фиксатором, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с отверстием разрезной гильзы, згпорный элемент и его шток выполнены пустотелыми и образуют между собой винтовое шлицевое соединение, а перепускной клапан расположен внутри запорного элемента, при этом в корпусе установлена перегородка, в которой соосно выполнены осевое отверстие для прохода штока запорного элемента и кольцевое незамкнутое отверстие для прохода разрезной гильзы, и возвратная пружина установлена внутри разрезнои гильзы, между ее днищем и перегородкой корпуса.

1772418

I9

1772418

1772418

Фиг.7.

Составитель В, Балабин

Техред M.Mîðãåíòàë КоРРектоР B. Петращ

Редактор

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

Заказ 3827 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С "CP

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5