Гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя содержит плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для смазывания сферической опорной поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами. Новым в гидравлической опоре является осевой масляной канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами в плунжере, выполненный в виде сквозного осевого отверстия, выходящего на сферическую опорную поверхность для рычага соосно отверстию в рычаге из его масляного резервуара к сферической опорной поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции гидравлической опоры рычага привода клапана газораспределительного механизма ДВС.

Гидравлическая опора рычага привода клапана газораспределительного механизма ДВС служит для автоматической компенсации зазоров в клапанном механизме. Известна конструкция гидравлического компенсатора в приводе клапанов, содержащего цилиндрический корпус, установленный в головке цилиндров, помещенный в корпус сваренный из двух частей полый плунжер со сферической головкой и образованным между ее верхней частью и внутренней поверхностью плунжера зазором для прохода масла, причем верхний обрез гильзы определяет объем масла, остающегося внутри плунжера при остановленном двигателе и используемого для восполнения утечек из полости высокого давления, для чего предусмотрен обратный клапан. Гидрокомпенсатор работает в вибронапряженных условиях и является ответственным дорогостоящим изделием, поэтому к его конструкции предъявляются жесткие требования по надежности и простоте конструкции.

Недостатком известной конструкции гидрокомпенсатора является сварной из двух частей вариант плунжера. При такой конструкции увеличивается масса плунжера, определяемая дополнительной массой привариваемой цилиндрической части и находящимся в ней маслом, увеличивается трудоемкость изготовления сложного составного плунжера, возрастает вероятность его поломки.

Известна конструкция гидравлического компенсатора в приводе клапанов, содержащего цилиндрический корпус, установленный в головке цилиндров, помещенный в корпус подпружиненный плунжер с сферической опорной поверхностью для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для прохода масла к сферической опорной поверхности, обратный клапан в нижней части плунжера и отделяемый им подплунжерный объем, а также выполненные в плунжере осевые отверстия, соединяющие подплунжерный объем с резервуаром для масла в рычаге.

Недостатком данной конструкции является ненадежность в работе, обусловленная тем, что попавший из вне в осевые отверстия воздух в связи с постоянной циркуляцией при работе масла через осевые отверстия, обратный клапан, подплунжерный объем и зазоры между плунжером и корпусом будет перемещен в подплунжерный объем и нарушит работоспособность компенсатора.

Именно этот недостаток полностью устраняется предлагаемой конструкцией гидравлической опоры.

Известна конструкция гидравлической опоры рычага привода клапана ДВС, выбранная в качестве прототипа, содержащей плунжер, помещенный в резьбовую втулку, зажимающую распределительную пластину, включающий в себя сферическую опорную поверхность для рычага, колиброванную по наружному диаметру поверхность, цилиндрическую проточку на калиброванной поверхности, радиальные масляные каналы, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, а резьбовая втулка состоит из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, наружной резьбовой поверхности и отверстий для подвода масла, также опора снабжена трубками для подвода масла под давлением из системы смазки двигателя.

Недостатком известной конструкции является громоздкость и наличие большого числа комплектующих (распределительная пластина, трубки для подвода масла и уплотнения), что характеризует сложность конструкции.

Цель изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы гидравлической опоры.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлической опоре, рычага привода клапана двигателя, содержащей плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для смазывания сферической поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, согласно изобретению в плунжере выполнен канал для масла, соединяющий пространство, заключенное между цилиндрическими проточками во втулке и плунжере, с резервуаром для масла в рычаге привода клапана двигателя; при этом пополнение объема масла в гидроопоре, необходимого для ее функционирования, происходит из резервуара для масла в рычаге через выходящее из него отверстие для смазывания сферической поверхности при перемещении плунжера под действием возвратной пружины, конструктивно исключающей разрыв кинематической связи между плунжером и рычагом, поэтому маловероятно попадание пузырьков воздуха во внутренние масляные каналы гидроопоры, кроме этого, отпадает необходимость в специальном маслопроводе из системы смазки двигателя для питания гидроопоры, а в случае попадания воздуха из вне в питающий масляный канал в плунжере при циркуляции масла во время работы из объема, заключенного между цилиндрическими проточками, через радиальные масляные каналы, осевой канал, обратный клапан, подплунжерный объем и зазоры между плунжером и резьбовой втулкой вновь в объем между проточками, он будет удален пульсирующим маслом из этого объема через радиальный зазор между верхней частью плунжера и втулки, не проникнув в подплунжерный объем и не нарушив работоспособности гидроопоры.

Указанные отличия характеризуют предлагаемую конструкцию как более простую и надежную в работе по сравнению с прототипом и аналогами. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая гидроопора отличается тем, что в ее плунжере выполнен дополнительный масляный канал, сообщающий объем масла, заключенный в пространстве между цилиндрическими проточками в плунжере и втулке, с объемом масла в резервуаре рычага привода клапана двигателя. Таким образом, заявляемая гидроопора соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений в исследуемой области техники позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными признаками в заявляемой гидроопоре рычага, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена гидравлическая опора с рычагом привода клапана в разрезе.

Гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя содержит плунжер 1, помещенный в резьбовую втулку 2, включающий в себя сферическую опорную поверхность 3 для рычага 4 привода клапана двигателя, калиброванную по наружному диаметру поверхность 5, цилиндрическую проточку 6 на этой поверхности, радиальные масляные каналы 7 из цилиндрической проточки, обратный клапан 8 с пружиной 9, возвратную пружину 10, осевой масляный канал 11, полость 12, масляный канал 13, соединяющийся с ним отверстие 14, масляный резервуар 15, а резьбовая втулка состоит из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности 16, цилиндрической проточки 17 на этой поверхности и наружной резьбовой поверхности 18 для вворачивания в головку цилиндров 19 двигателя.

Функционирование предлагаемой гидравлической опоры происходит следующим образом.

Плунжер 1, размещенный в резьбовой втулке 2, сферической опорной поверхностью 3 воспринимает периодическую осевую нагрузку Р от рычага 4 привода клапана двигателя, которая стремится переместить плунжер по калиброванной поверхности 5, при этом масло, которым внутренние объемы опоры заполняются при монтаже, стремится из подплунжерного объма проникнуть в область цилиндрической проточки 6 через радиальные масляные каналы 7, но обратный клапан 8, поджатый пружиной 9, застопоривает движение масла из подплунжерного объема, что предотвращает движение плунжера 1 в направлении силы Р. После того, как нагрузка Р прекращается, плунжер 1 поджимается возвратной пружиной 10 к рычагу 4, при этом он несколько перемещается (примерно на 0,1 мм) вместе с рычагом 4 до его исходного положения, компенсируя просадку плунжера из-за утечек масла из подплунжерного объема, в результате чего масло через осевой канал 11 из полости 12 пополняет утечки из подплунжерного объема, так как в нем возникает в этот момент разрежение, а обратный клапан 8, преодолевая усилие пружины 9, приоткрывается. Объем масла в полости 12 пополняется через масляный канал 13, через отверстие 14 из масляного резервуара 15 в рычаге 4. Усилие, развиваемое пружиной 10, не допускает разрыва кинематической связи между плунжером 1 и рычагом 4, поэтому предотвращен доступ воздуха в канал 11 через сочленение плунжер рычаг, а объем масла, заключенного в канале 13, совместно с отверстием 14 и резервуаром 15 многократно превышает необходимый минимум для запуска холодного двигателя, после чего этот объем немедленно восстанавливается. Наличие утечек масла из подплунжерного объема обусловлено зазором между калиброванной поверхностью 5 плунжера и сопряженной калиброванной поверхностью 16 резьбовой втулки 2 при просадке плунжера 1 под действием силы Р, масло при этом перетекает в цилиндрическую проточку 17, которая совместно с аналогичной проточкой 6 образует заполненный маслом объем 12, в который выталкиваются возможные пузырьки воздуха из внутренних каналов, а затем выдавливаются маслом через зазор между калиброванными поверхностями в верхней части плунжера. Экспериментальный анализ показывает, что значительная часть существующих конструкций рычагов 4 имеет отверстие 14 и резервуар 15, предусмотренные для смазывания штатных опор, поэтому предлагаемую гидроопору можно считать универсальной, причем эта конструкция имеет резьбовую поверхность 18 для крепления в головке цилиндров 19.

Использование гидравлической опоры рычага привода клапана двигателя предлагаемой конструкции с дополнительным питающим масляным каналом в плунжере обеспечивает значительное ее упрощение, связанное с отсутствием маслопровода для подвода масла к гидроопоре под давлением из системы смазки двигателя, что снижает металлоемкость конструкции и трудозатраты при изготовлении. Образующаяся полость для масла между цилиндрическими проточками в плунжере и резьбовой втулке способствует удалению воздуха из каналов плунжера через радиальный зазор над этой полостью, что повышает надежность работы гидроопоры.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОПОРА РЫЧАГА ПРИВОДА КЛАПАНА ДВИГАТЕЛЯ, содержащая плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла, и выходящее из него отверстие для смазывания сферической опорной поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, отличающаяся тем, что в плунжере выполнен дополнительный масляный канал, соединяющий пространство, заключенное между цилиндрическими проточками в плунжере и резьбовой втулке, с масляным резервуаром в рычаге привода клапана двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1