Двигатель внутреннего сгорания с устройством торможения двигателем

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2552024:

МАН ТРАК УНД БАС АГ (DE)

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит выпускной клапан (3, 4) для отвода отработавших газов из камеры сгорания, клапанную перемычку (5) для размещения выпускного клапана (3, 4), коромысло (6) для перемещения клапанной перемычки (5) и устройство (2) торможения двигателем с гидравлическим блоком (29) управления клапанами. Устройство (2) торможения двигателем размещено между выпускным клапаном (3) и клапанной перемычкой (5) и подключено к каналу (9) питания маслом контура (10) циркуляции масла. Выпускной клапан (3) при задействованном устройстве (2) торможения двигателем может удерживаться в промежуточно открытом положении. Контропора (53) предназаначена для обеспечения работы ограничителя (52) хода для клапанной перемычки (5). Предусмотрен гидравлический механизм (11) регулировки зазора в клапанах для выпускного клапана (3). Механизм (11) регулировки зазора размещен между коромыслом (6) и клапанной перемычкой (5) и подключен к каналу (9) питания маслом. Управляющий канал (41) для питания маслом гидравлического блока (29) управления клапанами подключен к каналу (9) питания маслом и для регулирования зазора в клапане выпускного клапана (3, 4), может блокироваться с помощью блокирующего элемента (48). Контропора (53) предназначена для согласования ограничителя (52) хода с положением механизма (11а) регулировки зазора в клапанах и выполнена как гидравлический блок поршневого цилиндра. Технический результат заключается в повышении безопасности и надежности режима работы двигателя. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания согласно родовому понятию пункта 1.

Подобный двигатель внутреннего сгорания описан, например, в ЕР 1526257 А2. В случае устройства торможения двигателем этого двигателя внутреннего сгорания речь идет о смешанной форме моторного замедлителя и декомпрессионного тормоза, которая также обозначается как EVB (тормоз выпускного клапана). Гидравлический блок управления клапанами встроен с одной стороны в клапанную перемычку, приводящую в действие одновременно два выпускных клапана. Питание блока управления клапанами маслом осуществляется посредством уже имеющегося контура циркуляции масла двигателя внутреннего сгорания. Для регулирования зазора в клапанах для выпускных клапанов предусмотрены отдельные установочные винты, с помощью которых при монтаже двигателя или впоследствии с регулярными интервалами обслуживания осуществляется установка зазора в клапанах. Это является весьма затратным. Если зазор в клапанах персоналом монтажа или обслуживания установлен слишком большим, то это приводит к дребезжащему шуму между коромыслом и клапанной перемычкой, и существует опасность повреждения привода клапанов. К тому же, выпускные клапаны открываются не в достаточной мере, так что полный газовый обмен не обеспечивается. В случае если зазор в клапанах устанавливается слишком малым, существует опасность, что клапаны в горячем состоянии не полностью закрываются и, тем самым, прожигаются насквозь.

Поэтому в основе изобретения лежит задача создать двигатель внутреннего сгорания вышеописанного вида, который при минимально возможных затратах на монтаж и обслуживание обеспечивает безопасный и надежный режим работы.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью двигателя внутреннего сгорания с признаками пункта 1 формулы изобретения. Соответствующий изобретению двигатель внутреннего сгорания содержит гидравлический механизм регулировки зазора в клапанах для выпускного клапана, который размещен между коромыслом и клапанной перемычкой и для питания маслом подключен к уже имеющемуся контуру циркуляции масла. Гидравлический блок управления клапанами через управляющий канал питается маслом. Для регулировки зазора выпускного клапана управляющий канал может запираться посредством блокирующего элемента, так что при регулировке зазора в клапанах гидравлический блок управления клапанами не питается маслом, и клапанная перемычка, а также выпускной клапан находятся в определенном положении. Гидравлический блок управления клапанами, таким образом, при регулировании зазора в клапанах развязан от контура циркуляции масла. За счет того, что контропора выполнена как гидравлический блок поршневого цилиндра, для клапанной перемычки обеспечивается переменный ограничитель хода (упор), который автоматически согласуется с положением механизма регулировки зазора в клапанах. Установка ограничителя хода или зазора от контропоры к клапанной перемычке вручную при монтаже или с регулярными интервалами обслуживания не требуется.

Соответствующий изобретению двигатель внутреннего сгорания имеет, таким образом, как блок управления клапанами, требуемый для осуществления торможения двигателем, так и механизм регулировки зазора в клапанах, который автоматически выполняет регулировку зазора в клапанах. Таким образом, излишним становится требующее затрат времени и связанное с большими расходами и подверженное ошибкам регулярное регулирование вручную. Соответствующий изобретению двигатель внутреннего сгорания обеспечивает также, по сравнению с нынешними двигателями внутреннего сгорания, оснащенными устройствами торможения двигателем, дополнительную функциональность автоматической регулировки зазора в клапанах, которая обеспечивает возможность более надежного и эффективного монтажа и режима работы. За счет автоматической регулировки зазора в клапанах, в особенности, минимизируются дребезжащие шумы выпускного клапана и устраняются повреждения привода клапанов из-за установленного слишком малым зазора в клапанах. Кроме того, благодаря автоматической регулировке зазора в клапанах при работе двигателя внутреннего сгорания не происходит перемыкание зазора клапанов, так что время управления выпускным клапаном может точно выдерживаться, благодаря чему оптимизируется характеристика двигателя внутреннего сгорания по токсичности ОГ.

За счет того, что как блок управления клапанами, так и механизм регулировки зазора в клапанах подключены к уже имеющемуся контуру циркуляции масла, двигатели внутреннего сгорания без гидравлического механизма управления клапанами могут модернизироваться с незначительными затратами.

Механизм управления клапанами по пункту 2 формулы изобретения хорошо зарекомендовал себя на практике.

Дальнейший вариант осуществления согласно пункту 3 формулы изобретения является компактным и обеспечивает возможность переоснащения двигателей внутреннего сгорания без гидравлического механизма регулировки зазора в клапанах за счет простой замены коромысла, клапанной перемычки, а также контропоры и за счет интеграции механизма регулировки зазора в клапанах в коромысло. За счет интеграции механизма регулировки зазора в клапанах в коромысло стабильность клапанной перемычки не ухудшается.

Выполнение механизма регулировки зазора в клапанах по пункту 4 формулы изобретения хорошо зарекомендовало себя на практике. Компенсационный поршень взаимодействует как контактный болт с коромыслом и клапанной перемычкой для приведения ее в действие. За счет перемещения компенсационного поршня относительно коромысла осуществляется, таким образом, продольная установка контактного болта соответственно регулируемому зазору в клапанах.

Вариант осуществления по пункту 5 формулы изобретения гарантирует быстрое снабжение механизма регулировки зазора в клапанах и блока управления клапанами достаточным количеством масла.

Соединительный канал по пункту 6 формулы изобретения развязывает снабжение маслом блока управления клапанами от снабжения маслом механизма регулировки зазора в клапанах. Предпочтительным образом соединительный канал проходит между полостью для накопления масла и управляющим каналом.

Дальнейший вариант осуществления согласно пункту 7 формулы изобретения является компактным и обеспечивает возможность переоснащения двигателей внутреннего сгорания без гидравлического механизма регулирования зазора в клапанах за счет простой замены клапанной перемычки, а также контропоры и за счет интеграции механизма регулирования зазора в клапанах в клапанную перемычку.

Механизм регулировки зазора в клапанах согласно пункту 8 формулы изобретения хорошо зарекомендовал себя на практике.

Блок управления клапанами согласно пункту 9 формулы изобретения хорошо зарекомендовал себя на практике.

Дальнейший вариант осуществления согласно пункту 10 формулы изобретения является компактным.

Дальнейший вариант осуществления согласно пункту 11 формулы изобретения гарантирует надежное блокирование управляющего канала. Так как управляющий поршень при незадействованном устройстве торможения двигателем находится в своем вдвинутом основном положении, он может блокировать управляющий канал и тем самым образовывать блокирующий элемент. За счет этого без дополнительных конструктивных затрат достигается развязка блока управления клапанами от контура циркуляции масла, так что клапанный мост и выпускной клапан при регулировке зазора в клапанах находятся в определенном положении.

Обратный клапан согласно пункту 12 формулы изобретения препятствует втягиванию выдвинутого управляющего поршня, если выработанное давлением масла воздействие на управляющий поршень не достаточно для этого. Тем самым выпускной клапан надежно блокируется в своем промежуточно открытом состоянии.

Контропора согласно пункту 13 формулы изобретения хорошо зарекомендовала себя на практике.

Дальнейший вариант осуществления согласно пункту 14 формулы изобретения гарантирует простое снабжение контропоры маслом, так что первый поршень контропоры образует абсолютно жесткий ограничитель хода (упор) для клапанной перемычки в режиме торможения двигателем. В промежуточно открытом состоянии выпускного клапана масло протекает через канал снабжения в полости контропоры, за счет чего положение прилегающего к клапанной перемычке первого поршня контропоры фиксируется.

Клапанная перемычка согласно пункту 15 формулы изобретения препятствует образованию воздушных включений в полостях контропоры, так как второй поршень контропоры погружен в заполненную маслом выемку. В полостях контропоры не может, таким образом, образовываться никакая сжимаемая воздушная подушка, за счет чего гарантируется жесткий упор для клапанной перемычки.

Другие признаки, преимущества и особенности изобретения вытекают из последующего описания нескольких примеров осуществления со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

фиг.1 - вид в поперечном сечении блока управления клапанами и механизма регулировки зазора в клапанах согласно первому примеру выполнения, и

фиг.2 - вид в поперечном сечении блока управления клапанами и механизма регулировки зазора в клапанах согласно второму примеру выполнения.

Далее со ссылками на фиг.1 описан первый пример выполнения изобретения. Двигатель 1 внутреннего сгорания с устройством 2 торможения двигателем имеет несколько не показанных на фиг.1 цилиндров, которые ограничивают соответствующую камеру сгорания. В каждую из этих камер сгорания может подводиться через по меньшей мере один впускной клапан воздух или воздушно-топливная смесь. Кроме того, с каждой камерой сгорания сопоставлены два выпускных клапана 3 и 4, через которые отработанный газ выводится в газоотводный канал. Выпускные клапаны 3 и 4 посредством совместной клапанной перемычки 5 являются механически управляемыми и задействуемыми. Клапанная перемычка 5 является частью соединительного механизма, который соединяет выпускной клапан 3 и 4 с не показанным на фиг.1 кулачковым (распределительным) валом двигателя 1 внутреннего сгорания. Соединительный механизм включает в себя коромысло 6, установленное с возможностью качания, воздействующее через контактный болт 7 на клапанную перемычку 5. Для этого контактный болт 7 на своем свободном конце снабжен опорным шаровым сегментом 8, шарнирно соединенным с помощью шарового шарнира. Внутри коромысла 6 проходит канал 9 питания маслом контура 10 циркуляции масла, предусмотренного для смазки, а также для гидравлического управления двигателя 1 внутреннего сгорания. Масло, вводимое в канал 9 питания маслом, имеет в процессе работы примерно постоянное давление масла pkonstant.

Контактный болт 7 является частью гидравлического механизма 11 регулировки зазора в клапанах, который выполнен как блок поршневого цилиндра и размещен между коромыслом 6 и клапанной перемычкой 5. Механизм 11 регулировки зазора в клапанах служит для автоматической регулировки выпускных клапанов 3 и 4. Механизм 11 регулировки зазора в клапанах интегрирован в коромысло 6, причем контактный болт 7 образует U-образный в продольном сечении компенсационный поршень 12, который выполнен подвижным в осевом направлении в выполненном в коромысле 6 и действующем как цилиндр первом цилиндрическом канале 13. Компенсационный поршень 12 ограничивает вместе с опорным поршнем 14 компенсационную камеру 15. В ней между компенсационным поршнем 12 и опорным поршнем 14 размещена первая регулировочная пружина 16.

Опорный поршень 14 выполнен U-образным в продольном сечении и прилегает к опорной пластине 17, которая размещена с торцевой стороны в цилиндрическом канале 13 коромысла 6. Опорный поршень 14 установлен в выполненном U-образным компенсационном поршне 12 и имеет возможность осевого перемещения. Опорный поршень 14 ограничивает, ввиду своего U-образного выполнения, вместе с опорной пластиной 17 внутреннюю полость 18 для накопления масла, который через выполненные в опорной пластине 17 каналы 19 сообщается с кольцеобразной внешней полостью 20 для накопления масла. Внешняя полость 20 для накопления масла ограничена, по существу, коромыслом 6, компенсационным поршнем 12, опорным поршнем 14 и опорной пластиной 17. Канал 9 питания маслом сообщается с внешней полостью 20 для накопления масла.

Механизм 11 регулировки зазора в клапанах подключен к контуру 10 циркуляции масла. Для этого опорный поршень 14 имеет центральный канал 21 подачи масла, который соединяет внутреннюю полость 18 для накопления масла с компенсационной камерой 15. На обращенном к компенсационной камере 15 конце канала 21 подачи масла предусмотрен первый обратный клапан 22 (=обратный запорный клапан), шарик 23 которого посредством пружины 24 обратного клапана прижимается к сферической посадке 25 канала 21 подачи масла. Пружина 24 обратного клапана для этого опирается на опорную пластину 26, которая поддерживается между опорным поршнем 14 и регулировочной пружиной 16. Перемещение компенсационного поршня 12 ограничивается первыми ограничительными штифтами 27, которые в максимально выдвинутом положении компенсационного поршня 12 упираются в кольцевой буртик 28.

Устройство 2 торможения двигателем двигателя 1 внутреннего сгорания выполнено по EVB-типу и содержит, наряду с не показанным на фиг.1 дроссельным элементом в газоотводном канале и также не показанным центральным управляющим блоком для каждого цилиндра, гидравлический блок 29 управления клапанами, который выполнен как блок поршневого цилиндра. Блок 29 управления клапанами имеет управляющий поршень 30, который имеет возможность осевого перемещения в выполненном в клапанной перемычке 5 и действующем как цилиндр втором цилиндрическом канале 31. Управляющий поршень 30 в продольном сечении выполнен, по существу, в Н-образной форме и опирается на верхний конец стержня 32 выпускного клапана 3. Выпускной клапан 3 со своим стержнем 32 установлен в головке цилиндра с возможностью осевого перемещения и нагружен посредством замыкающей пружины 33 определенной силой предварительного натяжения в направлении замыкания. Замыкающая пружина 33 зажата между головкой цилиндра и тарелкой 34 пружины клапана. Усилие замыкания замыкающей пружины 33 обозначено как FFed.

Блок 29 управления клапаном размещен между выпускным клапаном 3 и клапанной перемычкой 5 и взаимодействует в соответствии с этим в режиме торможения двигателем только с выпускным клапаном 3, но не с выпускным клапаном 4. Выпускной клапан 4 со своим стержнем 35 соответственно выпускному клапану 3 размещен с возможностью осевого перемещения в головке цилиндра и нагружен с помощью замыкающей пружины 36 соответствующим усилием предварительного натяжения в направлении замыкания. Замыкающая пружина 36 зажата между головкой цилиндра и тарелкой 37 пружины клапана.

В показанном на фиг.1 положении управляющего поршня 30 между ограничительной поверхностью 38 и управляющим поршнем 30 образуется управляющая камера 39. В управляющей камере 39 размещена вторая регулировочная пружина 40, которая прилегает к ограничительной плоскости 38 и управляющему поршню 30 и прижимает его к стержню 32. Упругость регулировочной пружины 40 действует тем самым против замыкающего усилия FFed замыкающей пружины 33 и далее обозначено как FNFed.

Для питания маслом блока 29 управления клапанами предусмотрен выполненный внутри клапанной перемычки 5 управляющий канал 41 и выполненный в компенсационном поршне 12 соединительный канал 42, которые соединяют управляющую камеру 39 с каналом 9 питания маслом и, таким образом, подключают механизм 11 регулировки зазора в клапанах к контуру 10 циркуляции масла. Соединительный канал 42, таким образом, выполнен в компенсационном поршне 12, что канал 9 питания маслом при обходе компенсационной камеры 15 соединен с управляющим каналом 41. Для этого соединительный канал 42, исходя из полости 20 для накопления масла, содержит по меньшей мере один первый участок 43 канала, который по периферии проходит в осевом направлении и соединяет полость 20 для накопления масла с выполненным в кольцеобразной форме и размещенным по периферии вторым участком 44 канала. Исходя из второго участка 44 канала, проходит третий участок 45 канала в направлении средней продольной оси компенсационного поршня 12, который устанавливает соединение с центральным и проходящим в осевом направлении четвертым участком 46 канала. Расположенный концентрично четвертому участку 46 канала пятый участок 47 канала выполнен в опорном шаровом сегменте 8.

Управляющий канал 41 таким образом сообщается с управляющей камерой 39, что управляющий поршень 30 в его верхней мертвой точке для управляющего канала 41 образует блокирующий элемент 48. В управляющем канале 41 размещен второй обратный клапан 49 с с шариком 51, позиционируемым в сферической посадке 50. Обратный клапан 49 выполнен таким образом, что он блокирует управляющий канал 41 при протекании масла в направлении канала 9 питания маслом. Для ограничения перемещения управляющего поршня 30 ограничительный штифт 77 проходит в боковую поршневую выемку 78 управляющего поршня 30.

Для обеспечения ограничителя 52 хода для клапанной перемычки 5 предусмотрена контропора 53. Контропора 53 выполнена как гидравлический блок поршневого цилиндра и имеет основное тело 54 контропоры с третьим цилиндрическим каналом 55, в котором имеет возможность осевого перемещения первый поршень 56 контропоры. В показанном на фиг.1 положении первого поршня 56 контропоры между ним и основным телом 54 контропоры выполнена первая полость 57 контропоры. Перемещение первого поршня 56 контропоры ограничивается ограничительным штифтом 58, который размещен в выемке 59 поршня 56 контропоры.

Первый поршень 56 контропоры выполнен U-образным в продольном сечении и служит как цилиндр для второго поршня 60 контропоры, который выполнен с возможностью осевого перемещения в первом поршне 56 контропоры. Выполненный U-образным в продольном сечении второй поршень 60 контропоры ограничивает вместе с первым поршнем 56 контропоры вторую полость 61 контропоры, которая через выполненное в первом поршне 56 контропоры первое осевое сквозное отверстие 62 соединена с первой полостью 57 контропоры. Во второй полости 61 контропоры размещена третья регулировочная пружина 63, которая прилегает к поршням 56 и 60 контропоры. Перемещение второго поршня 60 контропоры ограничено посредством ограничительного штифта 64, который размещен в выемке 65 первого поршня 56 контропоры.

Основное тело 54 контропоры имеет первое радиальное сквозное отверстие 66, величина которого такова, что выполненное в первом поршне 56 контропоры второе радиальное сквозное отверстие 67 на протяжении всего хода первого поршня 56 контропоры находится в соединении с первым радиальным сквозным отверстием 66. Второе радиальное сквозное отверстие 67 размещено в первом поршне 56 контропоры таким образом, что второй поршень 60 контропоры замыкает его в полностью вдвинутом положении и освобождает в выдвинутом положении.

Первая полость 57 контропоры через канал 68 снабжения связана с управляющей камерой 39 и таким образом подключена к контуру 10 циркуляции масла. Для образования канала 68 снабжения второй поршень 60 контропоры имеет второе осевое сквозное отверстие 69, которое выровнено с соответствующим отверстием 70 в клапанной перемычке 5. Отверстие 70 сообщается с выемкой 71, которая выполнена для позиционирования второго поршня 60 контропоры в клапанной перемычке 5. Выемка 71 является частью канала 68 снабжения. Внешний контур 72 выемки 71 таков, что она окружает внешний контур 73 второго поршня 60 контропоры, последний, таким образом, может входить в выемку 71, и окружается внешним контуром 74 первого поршня 56 контропоры, таким образом, первый поршень 56 контропоры не может входить в выемку 71. Когда первый поршень 56 контропоры поднят от клапанной перемычки 5, канал 68 снабжения прерывается. В этом состоянии выемка 71 образует первое перепускное отверстие 75, а второе осевое сквозное отверстие 69 - второе перепускное отверстие 76.

Далее будет более подробно описан способ функционирования устройства 2 торможения двигателем, а также механизма 11 регулировки зазора в клапанах.

Сначала поясняется режим торможения двигателем. При приведении в действие устройства 2 торможения двигателем дроссельный элемент в газоотводном канале приводится в дроссельное положение, благодаря чему отработавшие газы в газоотводном канале создают подпор между отверстием выпускного клапана цилиндра и дроссельным элементом. Это давление подпора в газоотводном канале с волной давления открывающихся выпускных клапанов соседних цилиндров вызывает промежуточное отпирание выпускного клапана 3, которое происходит во время такта сжатия и такта расширения каждого 4-тактного цикла двигателя 1 внутреннего сгорания. Выпускной клапан 3 срабатывает только, когда клапанная перемычка находится в верхней мертвой точке. На основе созданных в камере сгорания цилиндра и в газоотводном канале отношений давлений в результате вырабатывается пневматическое усилие Fpn, которое противодействует замыкающему усилию FFed замыкающей пружины 33 и обуславливает упомянутое промежуточное отпирание выпускного клапана 3. Упругость FNFed регулировочной пружины 40 подталкивает управляющий поршень 30 к выпускному клапану 3 и поддерживает промежуточное отпирание выпускного клапана 3. За счет продвижения управляющего поршня 30 увеличивается объем управляющей камеры 39. К тому же, управляющий поршень 30, действующий как блокирующий элемент 48, освобождает управляющий канал 41, так что управляющий поршень 30 через управляющий канал 41 предоставляет в распоряжение, требуемое для перемещения масло. На основе возникающего в управляющей камере 39 падения давления масло протекает через канал 9 питания маслом, полости 18 и 20 для накопления масла, соединительный канал 42 и управляющий канал 41 в управляющую камеру 39, за счет чего гидравлическое усилие FHyd действует на управляющий поршень 30 и поддерживает регулировочную пружину 40.

Далее, масло протекает от управляющей камеры 39 через канал 68 снабжения в полости 57 и 61 контропоры. Так как второй поршень 60 контропоры ввиду действия регулировочной пружины 40 полностью выдвинут, он освобождает второе радиальное сквозное отверстие 67, так что находящиеся в полостях 57 и 61 контропоры воздух и избыточное масло через вторые радиальные сквозные отверстия 66 и 67 могут вытекать. Если управляющий поршень 30 на основе замыкающего усилия FFed замыкающей пружины 33 снова прижимается в направлении его верхней мертвой точки, второй поршень 60 контропоры перемещается в направлении своей верхней мертвой точки и упирается в первый поршень 56 контропоры, за счет чего второе радиальное сквозное отверстие 67 блокируется. Тем самым масло не может, ввиду обратного клапана 49 и второго поршня 60 контропоры, вытекать из управляющей камеры 39 и полостей 57 и 61 контропоры, так что управляющий поршень 30 удерживается в положении против замыкающего усилия FFed замыкающей пружины 33. Первый поршень 56 контропоры действует на основе заполненной сжатым маслом первой полости 57 контропоры как жесткий ограничитель хода 52 для клапанной перемычки 5. Управляющий поршень 30 также блокирован гидравлически в клапанной перемычке 5, так что механически связанный с управляющим поршнем 30 выпускной клапан 3 удерживается в промежуточно открытом положении. Выпускной клапан 3 остается, тем самым, во время второго такта (=такта сжатия) и следующего третьего такта (=такта расширения) в промежуточно открытом положении, за счет чего устанавливается желательное действие торможения двигателем.

В конце третьего такта коромысло 6 снова нагружает клапанную перемычку 5 на основе управления кулачкового вала, чтобы выпускные клапаны 3 и 4 привести в предусмотренное во время четвертого такта полностью открытое положение. Клапанная перемычка 5 перемещается на основе нагрузки посредством коромысла 6 от первого поршня 56 контропоры, так что контакт между ним и клапанной перемычкой 5 разрывается, и перепускные отверстия 75, 76 открываются. Прежде чем контакт разрывается, масло из камеры 39 вытесняется в третий цилиндрический канал 55, так что поршень 58 перемещается вниз, вследствие чего никакая пружина не требуется в третьем цилиндрическом канале 55, чтобы осуществлять это. После разрывания контакта масло, находящееся в управляющей камере 39, может вытекать через перепускное отверстие 75 в зону крышки цилиндра. Тем самым гидравлическое блокирование управляющего поршня 30 устраняется. Отток масла из управляющей камеры 39 поддерживается тем, что управляющий поршень 30 посредством замыкающего усилия FFed замыкающей пружины 33 оттесняется в его верхнюю мертвую точку. Кроме того, обратный клапан 49 блокирует при обратном движении управляющего поршня 30 управляющий канал 41. Масло, находящееся в полостях 57 и 61 контропоры, может вытекать через перепускное отверстие 76 в зону крышки цилиндра. Второй поршень 60 контропоры посредством регулировочной пружины 63 вновь приводится в свое полностью выдвинутое положение. До тех пор, пока управляющий поршень 30 не закроет полностью управляющий канал 41, масло вытекает из полостей 18, 20 для накопления масла через управляющую камеру 39 и перепускное отверстие 75 в зону крышки цилиндра. Так как подача масла в управляющую камеру 39 развязана от подачи масла в компенсационную камеру 15, отток масла не оказывает влияния на положение компенсационного поршня 12.

При обратном ходе коромысла 6 второй поршень 60 контропоры опускается в заполненную маслом выемку 71 до тех пор, пока первый поршень 56 контропоры не упрется в клапанную перемычку 5. За счет постепенного погружения в масло устраняются воздушные включения в полостях 57 и 61 контропоры. Первый поршень 56 контропоры приводится в соответствие с положением клапанной перемычки 5, причем избыточное масло может вытекать из первой полости 57 контропоры через первое осевое сквозное отверстие 62 и радиальные сквозные отверстия 66 и 67. Во время обратного хода управляющий поршень 30 остается в своей верхней мертвой точке и тем самым запирает управляющий канал 41. Тем самым клапанная перемычка 5 и выпускные клапаны 3 и 4 находятся в определенном положении, так что механизм 11 регулировки зазора в клапанах может регулировать зазор в клапанах. Упругость регулировочной пружины 16 позиционирует компенсационный поршень 12 таким образом, что устанавливается нулевой зазор в клапанах. На основе возникающего при этом в компенсационной камере 15 падения давления, масло течет из полости 15 для накопления масла через обратный клапан 22 в компенсационную камеру 15.

Далее описывается нормально разогретый режим работы двигателя. В нормально разогретом режиме работы двигателя дроссельный элемент остается в газоотводном канале в открытом положении. Так как выпускной клапан 3 на основе замыкающего усилия FFed замыкающей пружины 33 в нормально разогретом режиме работы двигателя не переходит в промежуточно открытое положение, управляющий поршень 30 остается в течение с первого по четвертый такт в своей верхней мертвой точке. Тем самым управляющий канал 41 постоянно блокирован. За счет того обстоятельства, что, как описано выше, в третьем цилиндрическом канале 55 не нужна пружина, предотвращается соударение первого поршня 56 контропоры с ограничителем 52 хода.

В конце третьего такта коромысло 6 нагружает клапанную перемычку 5 на основе управления распределительного вала, чтобы выпускные клапаны 3 и 4 привести в предусмотренное во время четвертого такта полностью открытое положение. Компенсационный поршень 12 сжимает масло, находящееся в компенсационной камере 15, причем компенсационная камера 15 посредством обратного клапана 22 уплотняется в направлении канала 21 подачи масла. Ввиду точных согласованных поверхностей компенсационного поршня 12 и опорного поршня 14, масло не может вытекать из компенсационной камеры 15 и полостей 18, 20 для накопления масла, так что усилие, прилагаемое коромыслом 6 к компенсационному поршню 12, переносится через масляную подушку на клапанную перемычку 5. Клапанная перемычка 5 перемещается, вследствие нагрузки посредством коромысла 6, от контропоры 53, из-за чего отпираются выпускные клапаны 3 и 4.

При обратном ходе коромысла 6 второй поршень 60 контропоры вновь опускается в заполненную маслом выемку 71 до тех пор, пока первый поршень 56 контропоры не упрется в клапанную перемычку 5. Первый поршень 56 контропоры приводится в соответствие с положением клапанной перемычки 5, соответственно режиму торможения двигателем. Так как управляющий поршень 30 находится в своей верхней мертвой точке и запирает управляющий канал 41, клапанная перемычка 5 находится в определенном положении, так что механизм 11 регулировки зазора в клапанах может регулировать зазор в клапанах. Регулировочная пружина 16 позиционирует компенсационный поршень 12 таким образом, что устанавливается нулевой зазор в клапанах. На основе возникающего в компенсационной камере 15 падения давления, масло перепускается через обратный клапан 22 из полости 18 для накопления масла.

В двигателе внутреннего сгорания отсутствует во время монтажа двигателя и во время работы какая-либо установка зазора в клапанах. Установка зазора в клапанах осуществляется автоматически посредством механизма 11 регулировки зазора в клапанах. За счет того, что управляющий канал 41 может блокироваться управляющим поршнем 30, блок 29 управления клапанами может быть развязан от контура 10 циркуляции масла, благодаря чему выпускной клапан 3 и клапанная перемычка 5 для регулировки зазора в клапанах имеют определенное положение. В частности, осуществляется автоматическая компенсация термического расширения выпускных клапанов 3 и 4. Так как не требуется перекрывать никакой зазор, могут точно выдерживаться теоретически заданные интервалы времени управления. Это благоприятным образом воздействует на значения отработавшего газа. Кроме того, регулировка зазора в клапанах снижает уровень шума двигателя 1 внутреннего сгорания.

Далее со ссылкой на фиг.2 описан второй пример осуществления изобретения. Конструктивно идентичные элементы обозначены теми же ссылочными позициями, что и в первом примере осуществления, на описание которого здесь будут даваться ссылки. Конструктивно различающиеся элементы обозначены теми же ссылочными позициями с последующей буквой «а». Гидравлический механизм 11а регулировки зазора в клапанах размещен между коромыслом 6а и клапанной перемычкой 5а и интегрирован в клапанную перемычку 5а. Для этого первый цилиндрический канал 13а выполнен в клапанной перемычке 5а. U-образный в продольном сечении компенсационный поршень 12а может перемещаться в нем в осевом направлении. Клапанная перемычка 5а и компенсационный поршень 12а ограничивают компенсационную камеру 15а, в которой размещена регулировочная пружина 16а. Канал 21а подачи масла выполнен в компенсационном поршне 12а и через соединительный канал 42а сообщается с каналом 9 питания маслом. Управляющий канал 41 проходит, исходя из компенсационной камеры 15а в управляющую камеру 39.

На основе падения давления, возникающего в управляющей камере 39 при промежуточном отпирании выпускного клапана 3, масло протекает через канал 21а подачи масла, компенсационную камеру 15а и управляющий канал 41 в управляющую камеру 39. Управляющий поршень 30 уже описанным образом гидравлически блокируется в клапанной перемычке 5а, так что выпускной клапан 3а, механически связанный с управляющим поршнем 30, удерживается в промежуточно открытом положении. Если первый поршень 56 контропоры поднимается от клапанной перемычки 5а, то, пока управляющий поршень 30 не полностью блокирует управляющий канал 41, масло из компенсационной камеры 15а может вытекать через управляющую камеру 39 и перепускное отверстие 75 в зону крышки цилиндра, за счет чего компенсационный поршень 12а прижимается в направлении своей нижней мертвой точки. Во время обратного хода управляющий поршень 30 остается в своей верхней мертвой точке и затем блокирует управляющий канал 41. Тем самым клапанная перемычка 5а и выпускные клапаны 3 и 4 находятся в определенном положении, так что механизм 11а регулировки зазора в клапанах может регулировать зазор в клапанах. Упругость регулировочной пружины 16а позиционирует компенсационный поршень 12а таким образом, что устанавливается нулевой зазор в клапанах. На основе возникающего при этом в компенсационной камере 15а падения давления масло течет через обратный клапан 22 в компенсационную камеру 15а. Что касается остального способа функционирования, можно сослаться на предыдущий пример осуществления.

В заключение следует еще отметить принципиальную разницу показанных на фиг.1 и 2 примеров. Так как масло для EVB в случае примера по фиг.2 должно протекать через элемент для регулирования зазора в клапанах, во время режима торможения в этом варианте невозможно регулирование зазора в клапанах. Компенсационный поршень 12а будет только во время поступления масла перемещаться через управляющую камеру 39 к своему нижнему ограничителю.

В примере по фиг.1 это невозможно вследствие параллельного снабжения маслом.

С другой стороны, последовательное включение по фиг.2 надежно предотвращает «накачивание» элементов для регулирования зазора в клапанах при возможном «перескоке» выпускного клапана 4.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий
- выпускной клапан (3, 4) для отвода отработавших газов из камеры сгорания,
- клапанную перемычку (5; 5а) для размещения выпускного клапана (3, 4),
- коромысло (6; 6а) для перемещения клапанной перемычки (5; 5а),
- устройство (2) торможения двигателем с гидравлическим блоком (29) управления клапанами,
-- которое размещено между выпускным клапаном (3) и клапанной перемычкой (5; 5а),
-- которое для питания маслом подключено к каналу (9) питания маслом контура (10) циркуляции масла и
-- посредством которого выпускной клапан (3) при задействованном устройстве (2) торможения двигателем может удерживаться в промежуточно открытом положении,
- контропору (53) для обеспечения ограничителя (52) хода для клапанной перемычки (5; 5а),
отличающийся тем, что
- предусмотрен гидравлический механизм (11; 11а) регулировки зазора в клапанах для выпускного клапана (3),
-- который размещен между коромыслом (6; 6а) и клапанной перемычкой (5; 5а) и
-- который для питания маслом подключен к каналу (9) питания маслом,
- предусмотрен управляющий канал (41),
--который для питания маслом гидравлического блока (29) управления клапанами подключен к каналу (9) питания маслом и
--который для регулирования зазора в клапане выпускного клапана (3, 4) может блокироваться с помощью блокирующего элемента (48), и
- контропора (53) для согласования ограничителя (52) хода с положением механизма (11; 11а) регулировки зазора в клапанах выполнена как гидравлический блок поршневого цилиндра.

2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что механизм (11; 11а) регулировки зазора в клапанах содержит
- компенсационный поршень (12; 12а), перемещаемый в первом цилиндрическом канале (13; 13а),
- компенсационную камеру (15; 15а), ограниченную компенсационным поршнем (12; 12а),
- регулировочную пружину (16; 16а), размещенную в компенсационной камере (15; 15а),
- канал (21; 21а) подачи масла, сообщающийся с компенсационной камерой (15; 15а),
- первый обратный клапан (22) для блокирования канала (21; 21а) подачи масла.

3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что механизм (11) регулировки зазора в клапанах интегрирован в коромысло (6).

4. Двигатель внутреннего сгорания по п. 3, отличающийся тем, что
- в коромысле (6; 6а) выполнен первый цилиндрический канал (13) и компенсационный поршень (12) перемещается по оси,
- компенсационный поршень (12) в продольном сечении выполнен U-образным,
- в компенсационном поршне (12) по оси перемещается опорный поршень (14), опирающийся на коромысло (6),
- опорный поршень (14) и компенсационный поршень (12) ограничивают компенсационную камеру (15), и
- в опорном поршне (14) выполнен канал (21) подачи масла.

5. Двигатель внутреннего сгорания по п. 4, отличающийся тем, что опорный поршень (14) в продольном сечении выполнен U-образным и образует полость (18) для накопления масла.

6. Двигатель внутреннего сгорания по п. 2, отличающийся тем, что в компенсационном поршне (12) выполнен соединительный канал (42), который в обход компенсационной камеры (15) соединяет канал (9) питания маслом с управляющим каналом (41).

7. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что механизм (11а) регулировки зазора в клапанах интегрирован в клапанную перемычку (5а).

8. Двигатель внутреннего сгорания по п. 7, отличающийся тем, что
- первый цилиндрический канал (13а) выполнен в клапанной перемычке (5а) и компенсационный поршень (12а) перемещается в нем по оси,
- компенсационный поршень (12а) и клапанная перемычка (5а) ограничивают компенсационную камеру (15а) и
- в компенсационном поршне (12а) выполнен канал (21а) подачи масла.

9. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что блок (29) управления клапанами содержит
- управляющий поршень (30), перемещаемый во втором цилиндрическом канале (31),
- управляющую камеру (39), ограниченную управляющим поршнем (30), и
- вторую регулировочную пружину (40), размещенную в управляющей камере (39).

10. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что блок (29) управления клапанами интегрирован в клапанную перемычку (5; 5а) и управляющий канал (41) выполнен в клапанной перемычке (5; 5а).

11. Двигатель внутреннего сгорания по п. 9 или 10, отличающийся тем, что управляющий канал (41) сообщается с управляющей камерой (39) таким образом, что управляющий поршень (30) образует блокирующий элемент (48).

12. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что в управляющем канале (41) размещен второй обратный клапан (49).

13. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что контропора (53) содержит
- основное тело (54) контропоры,
-- которое имеет третий цилиндрический канал (55), образующий первую полость (57) контропоры,
-- которое имеет первое радиальное сквозное отверстие (66),
- первый поршень (56)контропоры, перемещаемый в третьем цилиндрическом канале (55),
-- который с основным телом (54) контропоры ограничивает первую полость (57) контропоры,
-- который в продольном сечении выполнен U-образным и образует вторую полость (61) контропоры,
-- который имеет первое осевое сквозное отверстие (62), соединяющее друг с другом полости (57, 61) контропоры и
-- который имеет по меньшей мере частично перекрывающееся с первым радиальным сквозным отверстием (66) второе радиальное сквозное отверстие (67),
- второй поршень (60) контропоры, перемещаемый в первом поршне (56) контропоры,
-- который с первым поршнем (56) контропоры ограничивает вторую полость (61) контропоры,
-- который имеет второе осевое сквозное отверстие (69), сообщающееся с второй полостью (61) контропоры, и
- третью регулировочную пружину (63), размещенную во второй полости (61) контропоры.

14. Двигатель внутреннего сгорания по п. 13, отличающийся тем, что осевые сквозные отверстия (62, 69) являются частью канала (68) снабжения, соединяющего управляющую камеру (39) с первой полостью (57) контропоры.

15. Двигатель внутреннего сгорания по п. 14, отличающийся тем, что клапанная перемычка (5; 5а) имеет выемку (71) для второго поршня (60) контропоры,
- которая является частью канала (68) снабжения и
- внешний контур (72) которой окружает внешний контур (73) второго поршня (60) контропоры и окружается внешним контуром (74) первого поршня (56) контропоры.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в моторном тормозном механизме для двигателя внутреннего сгорания. Моторный тормозной механизм (1) предназначен для двигателя внутреннего сгорания по меньшей мере с одним выпускным клапаном (2) на каждый цилиндр, приводимым в действие распределительным валом.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система для приведения в действие выпускного клапана двигателя для торможения двигателем содержит ось (110) коромысла, коромысло (100) торможения двигателем, перемычку (300) клапанов, скользящий палец (310), кулачок (200) и пружину (124).

Изобретение относится к способу и устройству для торможения двигателем, содержащему работающий преимущественно по принципу Дизеля двигатель, который включает в себя, по меньшей мере, один, нагружаемый потоком отработавших газов (ОГ) одно- или многоступенчатый турбонагнетатель с работающей на ОГ турбиной и компрессором наддувочного воздуха, которые расположены на общем валу или соединены им, по меньшей мере один выпускной коллектор, направляющий поток ОГ от выпускных клапанов двигателя к турбонагнетателю, и расположенное между выпускными клапанами и турбонагнетателем дросселирующее устройство, которое для торможения двигателем приводится в действие таким образом, что поток ОГ дросселируется, в результате чего выше по потоку дросселирующего устройства происходит возрастание давления ОГ.

Изобретение относится к способу торможения работающим преимущественно по принципу Дизеля двигателем. .

Изобретение относится к способу и устройству для повышения тормозной мощности поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля, в частности дизельного двигателя, содержащего, по меньшей мере, один цилиндр, по меньшей мере, с одним впускным и одним выпускным клапанами, турбину, компрессор, воздушный компрессор, по меньшей мере, один аккумулятор, трубопровод для наддувочного воздуха и управляющее устройство.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к механизму привода клапанов газораспределения. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к бензиновым четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, а конкретно к механизму привода клапанов газораспределения. .

Изобретение относится к области двигателестроения. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к механизмам распределения двигателей внутреннего сгорания с индивидуальными головками цилиндров и верхним расположением распределительного вала.

Изобретение может быть использовано в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания состоит из распределительного вала (13), клапанов (2) и направляющей втулки.
Наверх