Способ амортизации ударных нагрузок на газораспределительный клапан двигателя внутреннего сгорания системой гидравлического привода газораспределительного клапана


 


Владельцы патента RU 2555101:

Рыбаков Анатолий Александрович (RU)

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ амортизации ударных нагрузок предназначен для газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания и осуществляется системой гидравлического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания, включающей систему управления приводом газораспределительного клапана, газораспределительный клапан (7), золотник (11) управления потоком жидкости, гидроаккумулятор (6), заряжаемый рабочей жидкостью, и поршень (14) привода газораспределительного клапана. При движении газораспределительного клапана (7) из закрытого положения в открытое и наоборот система управления гидравлического привода газораспределительного клапана (7) отслеживает текущее положение и скорость газораспределительного клапана (7), определяет момент времени начала торможения движения газораспределительного клапана (7) и золотником (11) управления потоком жидкости осуществляет подачу рабочей жидкости из гидроаккумулятора (6) в объем поршня (14) привода газораспределительного клапана, обеспечивая движение газораспределительного клапана (7) в заданном направлении. Далее система золотником (11) меняет направление подачи рабочей жидкости из гидроаккумулятора (6) в объем поршня (14) привода газораспределительного клапана, обеспечивая движение газораспределительного клапана в противоположном направлении, в результате чего скорость газораспределительного клапана (7) уменьшается до величины, обеспечивающей безударный контакт при прибытии газораспределительного клапана (7) в конечную точку движения. После чего система управления возвращает золотник (11) управления потоком жидкости в предыдущее положение и рабочая жидкость из гидроаккумулятора (6) окончательно завершает установку газораспределительного клапана (7) в заданное положение. Технический результат заключается в снижении ударных нагрузок на клапан. 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент 2529267 «Способ амортизации ударных нагрузок газораспределительного клапана с электропневматическим приводом двигателя внутреннего сгорания».

Реферат патента 2529267. «Изобретение относится к области газораспределения в двигателях внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение ресурса. Сущность изобретения заключается в том, что при открытии или закрытии клапана в конце его движения система управления отслеживает текущее положение и скорость клапана и подает команду на перевод золотника таким образом, чтобы воздух из пневмоаккумулятора начал поступать в противоположную полость привода поршня газораспределительного клапана. При этом скорость движения клапана уменьшается до величины, обеспечивающей безударный контакт. После этого система управления возвращает золотник переключения потока воздуха из пневмоаккумулятора в первоначально задаваемое открытое или закрытое положение».

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При действии газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при его посадке на седло и его открытии могут наблюдаться ударные нагрузки, что снижает ресурс, надежность газораспределительной системы и повышает шумность двигателя. Цель заявленного изобретения состоит в том, чтобы не допустить ударных нагрузок на клапан.

СУЩНОСТЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность заявленного изобретения поясняется на примере описания принципа действия системы гидравлического привода газораспределительного клапана.

При пуске ДВС (см. чертеж) поршень ДВС 1 (далее поршень 1) на такте сжатия сжимает воздух или топливную смесь в камере сгорания ДВС 2 (далее камера сгорания), давит на левую поверхность поршня привода насоса 3, в результате чего он движется вправо (по чертежу). Находящаяся в правой полости поршня насоса 4 жидкость через обратный клапан 5 поступает в гидроаккумулятор 6. Зарядка гидроаккумулятора 6 жидкостью происходит при первом пуске ДВС за один или несколько циклов сжатия рабочего тела в камере сгорания 2, а подзарядка - на рабочих тактах. Когда давление жидкости в гидроаккумуляторе 6 достигнет значения, обеспечивающего оптимальное функционирование привода газораспределительного клапана 7, жидкость из гидроаккумулятора 6 поступает в нижнюю полость поршня стопора 8 по трубопроводу 9. Поршень стопора 8 и соединенный с ним стопор 10 занимают верхнее положение, Стопор 10 входит в выточку поршня насоса 4 и блокирует его движение, поступление жидкости в гидроаккумулятор 6 прекращается. Для открытия газораспределительного клапана 7 система управления отслеживает текущее положение поршня 1 и в момент времени, когда требуется его открыть, устанавливает золотник 11 в положение, как показано на чертеже. Жидкость из гидроаккумулятора 6 по каналам 12 и 13 поступает в верхнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 14, соединенного штоком 15 с газораспределительным клапаном 7. Под действием жидкости газораспределительный клапан 7 открывается и, если он впускной, позволяет воздуху из атмосферы по каналу 16 поступать в камеру сгорания 2, или, если он выпускной, вытекать из нее продуктам сгорания в атмосферу. Отработавшая жидкость из нижней полости поршня привода газораспределительного клапана 14 по каналам 17, 18 поступает в компенсационный бачок 19. Для закрытия газораспределительного клапана 7 система управления в момент времени, когда требуется его закрыть, устанавливает золотник 11 в верхнее, как показано на чертеже, положение. Жидкость из гидроаккумулятора 6 по каналам 12 и 17 поступает в нижнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 14 и газораспределительный клапан 7 закрывается. Отработавшая жидкость из верхней полости поршня привода газораспределительного клапана 14 по каналам 13 и 20 поступает в компенсационный бачок 19. При понижении давления жидкости в гидроаккумуляторе 6 ниже величины, обеспечивающей оптимальное функционирование привода газораспределительного клапана 7, пружина стопора 21 переводит поршень стопора 8 и стопор 10 в нижнее положение. На одном из последующих тактах всасывания воздуха в камеру сгорания 2 пружина поршня насоса 22 переводит поршень привода насоса 3 и поршень насоса 4 в исходное, левое, для подзарядки гидроаккумулятора 6 положение. При этом жидкость из компенсационного бачка 19 через обратный клапан 23 подается в правую полость поршня насоса 4. Компрессор готов к очередному циклу подзарядки гидроаккумулятора 6. Проблемы предотвращения выноса жидкости штоком 15 и поршнем привода насоса 3 могут решаться различными способами. На схеме показаны сильфоны 24 и 25 исключающие утечку жидкости из системы гидропривода.

Для амортизации ударных нагрузок на газораспределительный клапан 7 при его движении из закрытого положения в открытое и наоборот, система управления отслеживает его текущее положение и скорость, определяет момент времени начала торможения и подает команду на перевод золотника 11 таким образом, чтобы рабочая жидкость из гидроаккумулятора 6 начала поступать в противоположную полость поршня привода газораспределительного клапана 7. В результате его скорость уменьшается, чем и обеспечивается безударный контакт. После этого система управления возвращает золотник 11 в предыдущее положение и рабочая жидкость из гидроаккумулятора 6 окончательно завершает установку газораспределительного клапана 7 в открытое или закрытое положение.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ амортизации ударных нагрузок на газораспределительный клапан двигателя внутреннего сгорания системой гидравлического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления приводом газораспределительного клапана, газораспределительный клапан, соединенный с поршнем привода газораспределительного клапана, золотник управления потоком жидкости, гидроаккумулятор, заряжаемый рабочей жидкостью, и поршень привода газораспределительного клапана, отличающийся тем, что при движении газораспределительного клапана из закрытого положения в открытое и наоборот система управления гидравлического привода газораспределительного клапана отслеживает текущее положение и скорость газораспределительного клапана, определяет момент времени начала торможения движения газораспределительного клапана, и золотником управления потоком жидкости меняет направление подачи рабочей жидкости из гидроаккумулятора в объем поршня привода газораспределительного клапана, обеспечивающее движение газораспределительного клапана в заданном направлении, на направление подачи рабочей жидкости из гидроаккумулятора в объем поршня привода газораспределительного клапана, обеспечивающее движение газораспределительного клапана в противоположном направлении, в результате чего скорость газораспределительного клапана уменьшается до величины, обеспечивающей безударный контакт при прибытии газораспределительного клапана в конечную точку движения, после чего система управления возвращает золотник управления потоком жидкости в предыдущее положение и рабочая жидкость из гидроаккумулятора окончательно завершает установку газораспределительного клапана в заданное положение.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей. При современном уровне развития систем автоматического управления создание системы управления для заявленного изобретения является вполне ординарной задачей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Чертеж. Схема системы гидравлического привода газораспределительного клапана.

1 - поршень; 2 - камера сгорания; 3 - поршень привода насоса; 4 - поршень насоса; 5, 23 - обратный клапан; 6 - гидроаккумулятор; 7 - газораспределительный клапан; 8 - поршень стопора; 9, 12, 13, 16, 17, 18, 20 - каналы; 10 - стопор; 11 - золотник; 14 - поршень привода газораспределительного клапана; 15 - шток; 19 - компенсационный бачок; 21 - пружина стопора; 22 - пружина поршня насоса; 24, 25 - сильфон.

Способ амортизации ударных нагрузок на газораспределительный клапан двигателя внутреннего сгорания системой гидравлического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления приводом газораспределительного клапана, газораспределительный клапан, соединенный с поршнем привода газораспределительного клапана, золотник управления потоком жидкости, гидроаккумулятор, заряжаемый рабочей жидкостью, и поршень привода газораспределительного клапана, отличающийся тем, что при движении газораспределительного клапана из закрытого положения в открытое и наоборот система управления гидравлического привода газораспределительного клапана отслеживает текущее положение и скорость газораспределительного клапана, определяет момент времени начала торможения движения газораспределительного клапана и золотником управления потоком жидкости меняет направление подачи рабочей жидкости из гидроаккумулятора в объем поршня привода газораспределительного клапана, обеспечивающее движение газораспределительного клапана в заданном направлении, на направление подачи рабочей жидкости из гидроаккумулятора в объем поршня привода газораспределительного клапана, обеспечивающее движение газораспределительного клапана в противоположном направлении, в результате чего скорость газораспределительного клапана уменьшается до величины, обеспечивающей безударный контакт при прибытии газораспределительного клапана в конечную точку движения, после чего система управления возвращает золотник управления потоком жидкости в предыдущее положение и рабочая жидкость из гидроаккумулятора окончательно завершает установку газораспределительного клапана в заданное положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам реверсирования валов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам реверсирования валов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем.

Изобретение относится к системам приводов газораспределительного клапана и топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности ДВС за счет регулирования его клапанов газораспределения и форсунками общей гидросистемой.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам реверсирования их валов. Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение может быть использовано в поршневом двигателе. Устройство управления для газового обмена в поршневом двигателе имеет кулачковое устройство кулачкового вала двигателя, взаимодействующее с впускным клапанным механизмом для открывания и закрывания впускного клапана цилиндра двигателя.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам их реверсирования. Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем.

Изобретение относится к области управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности управления при реверсировании ДВС.

Изобретение относится к системам приводов, в частности газораспределительных клапанов и форсунок. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) за счет регулирования газораспределения.

Изобретение относится к области гидроприводов, в частности органов газораспределения. Техническим результатом является унификация привода для управления одним рабочим телом клапанов и топливной форсунки.

Изобретение относится к области пневматических приводов газораспределительных клапанов и топливных форсунок в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является упрощение конструкции.

Изобретение может быть использовано в приводах клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Устройство гидравлического привода клапана двигателя внутреннего сгорания содержит закрепленный на головке блока цилиндров двигателя корпус (1) гидроцилиндра, в полости которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен поршень (2), связанный с клапаном (3) двигателя внутреннего сгорания, питающий канал (8) и канал (7) слива рабочего тела. В верхней части корпуса (1) гидроцилиндра выполнены по меньшей мере два ряда отверстий (4) и (5), сообщающих полость гидроцилиндра с каналом (7) слива рабочего тела. По меньшей мере один ряд отверстий (5) расположен выше положения поршня (2) в верхней мертвой точке. Технический результат заключается в уменьшении шума, снижении износа клапана и седла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газораспределению двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является снижение ударных нагрузок в клапанной системе. Сущность изобретения заключается в том, что при движении газораспределительного клапана из одной крайней точки в другую система управления отслеживает текущее положение и скорость клапана и определяет момент времени начала его торможения, в соответствии с которым золотником управления меняет направление подачи газа из пневмоаккумулятора в противоположный объем поршня привода клапана. Скорость клапана перед крайней точкой его движения уменьшается. Затем система управления возвращает золотник в предыдущее положение, и газ из пневмоаккумулятора окончательно завершает установку клапана в заданное положение. Зарядка пневмоаккумулятора осуществляется энергией продуктов сгорания в цилиндре ДВС посредством поршня компрессора. 1 ил.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) Техническим результатом является повышение эффективности управления газораспределением. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит газораспределительный клапан и клапан впуска-выпуска, обеспечивающий при одном положении впуск воздуха или топливной смеси в камеру сгорания ДВС и выпуск отработавших газов при противоположном положении. Для впуска система управления устанавливает газораспределительный клапан в открытое положение, а клапан впуска-выпуска в положение впуска. Для этого система управления в соответствии с нагрузкой на ДВС определяет для каждого клапана моменты времени их открытия и закрытия. Система управляет положением золотника соответствующего клапана, при котором воздух из пневмоаккумулятора поступает в полость поршня привода этого клапана, и клапан открывается. Поршень компрессора, приводимый в действие сжимаемым в камере сгорания воздухом или топливной смесью на такте сжатия, или продуктами сгорания на такте расширения, подает воздух в пневмоаккумулятор. 1 ил.

Изобретение относится к газораспределению двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена. Сущность изобретения заключается в том, что система содержит газораспределительный клапан, впускной клапан и выпускной клапан. При впуске в ДВС система управления устанавливает газораспределительный и впускной клапаны в открытое, а выпускной клапан - в закрытое положение, при выпуске газораспределительный и выпускной клапаны в открытое, а впускной клапан - в закрытое положение. Система управления отслеживает текущее положение поршней ДВС и, в соответствии с нагрузкой на ДВС, определяет для каждого клапана момент их открытия и закрытия. Для управления клапаном система устанавливает золотник управления соответствующего клапана в положение, при котором газ из пневмоаккумулятора системы привода поступает в полость поршня привода этого клапана. Отработавший газ из противоположной полости поршня привода соответствующего клапана поступает в компенсационный пневмоаккумулятор, а затем - в полость поршня компрессора, приводимого сжимаемым в камере сгорания воздухом, или топливной смесью, или продуктами сгорания. 1 ил.

Изобретение относится к газораспределению двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена. Сущность изобретения заключается в том, что система газораспределения содержит газораспределительный клапан, впускной и выпускной клапаны. Для впуска в камеру ДВС система управления открывает газораспределительный и впускной клапаны, а выпускной клапан закрывает. Для выпуска отработавших продуктов сгорания система открывает газораспределительный и выпускной клапан, а впускной клапан закрывает. Система управления отслеживает текущее положение поршней ДВС и, в соответствии с нагрузкой ДВС, определяет для каждого клапана момент их открытия, закрытия и времени нахождения в открытом положении. Для открытия каждого клапана система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха соответствующего клапана в положение, при котором воздух из пневмоаккумулятора системы привода поступает в полость поршня привода этого клапана, обеспечивая его движение. Отработавший воздух из противоположной полости поршня привода выбрасывается в атмосферу. Поршень компрессора, приводимый в действие сжимаемым в камере сгорания воздухом или топливной смесью на такте сжатия, или продуктами сгорания на такте расширения, подает воздух в пневмоаккумулятор и заряжает его. 1 ил.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена во всем диапазоне нагрузок. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит газораспределительный клапан и клапан впуска-выпуска, обеспечивающий при одном положении впуск в ДВС, а при противоположном его положении выпуск продуктов сгорания. Для впуска система управления открывает газораспределительный клапан, а клапан впуска-выпуска устанавливает в положение впуска. Для выпуска продуктов сгорания система управления открывает газораспределительный клапан, а клапан впуска-выпуска устанавливает в положение выпуска продуктов сгорания. Для этого система управления отслеживает текущее положение поршней ДВС и в соответствии с нагрузкой ДВС определяет для каждого клапана моменты времени их открытия и закрытия. Для открытия каждого клапана система управления устанавливает золотник управления потоком жидкости соответствующего клапана в определенный системой управления момент времени в положение, при котором жидкость из гидроаккумулятора системы привода поступает в полость поршня привода этого клапана, обеспечивая его перемещение. Жидкость из компенсационного гидроаккумулятора поступает в насос, приводимый в действие сжимаемым в камере сгорания воздухом или топливной смесью на такте сжатия или продуктами сгорания на такте расширения продуктов сгорания. Насос подает жидкость в гидроаккумулятор системы привода. 1 ил.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена ДВС. Сущность изобретения заключается в том, что система газораспределения содержит газораспределительный клапан, впускной клапан и выпускной клапан. Для впуска в ДВС система управления устанавливает газораспределительный и впускной клапаны в открытое, а выпускной клапан в закрытое положение. Для выпуска продуктов сгорания газораспределительный и выпускной клапан открыты, а впускной клапан закрыт. Система управления отслеживает текущее положение поршней ДВС и в соответствии с нагрузкой определяет для каждого клапана момент времени их открытия и закрытия. Для открытия клапана система устанавливает золотник управления потоком жидкости соответствующего клапана в положение, при котором жидкость из гидроаккумулятора системы привода поступает в полость поршня привода этого клапана, обеспечивая его перемещение, и клапан открывается. Отработавшая жидкость из противоположной полости поршня привода клапана поступает через компенсационный гидроаккумулятор в полость поршня насоса, приводимого сжимаемым на такте сжатия ДВС воздухом, или топливной смесью, или на такте расширения продуктами сгорания, из которого подается в гидроаккумулятор. 1 ил.

Изобретение относится к реверсированию вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности работы системы реверсирования. Сущность изобретения заключается в том, что система управления ДВС определяет дозу топлива, при сгорании которой в цилиндре двигателя внутреннего сгорания выделится достаточная для остановки и изменения направления движения поршня, направления вращения коленчатого вала и маховика энергия. При положении поршня в окрестностях верхней мертвой точки система управления топливной форсункой подает дозу топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, топливо горит, и давление продуктов сгорания меняет направление движения поршня и направление вращения коленчатого вала и маховика на противоположное направление. При этом система пневматического привода газораспределительного клапана с зарядкой пневмоаккумулятора системы газом из компенсационного пневмоаккумулятора и система управления топливной форсункой обеспечивают последовательность открытия и закрытия газораспределительных клапанов и срабатывание топливной форсунки в соответствии с заданным направлением вращения коленвала. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в приводе впускного или выпускного клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Устройство гидравлического привода клапана двигателя внутреннего сгорания содержит закрепленный на головке блока цилиндров двигателя корпус (1) гидроцилиндра, в полости которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен поршень (2), связанный с клапаном (3) двигателя внутреннего сгорания, питающий канал (6) и канал (4) слива рабочего тела. Поршень (2) представляет собой цилиндр с перемычкой меньшего диаметра в средней его части и имеет внутреннюю полость (7), открытую в верхней части. В перемычке выполнены радиальные окна (8), сообщающие внутреннюю полость (7) поршня с питающим каналом (6). При расположении поршня (2) в нижней мертвой точке его верхняя цилиндрическая часть перекрывает питающий канал (6). Раскрыт вариант выполнения устройства гидравлического привода клапана. Технический результат заключается в исключении удара клапана о поршень и в снижении шума при работе. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности работы ДВС. Сущность изобретения заключается в том, что сжимаемый воздух, или топливная смесь, или продукты сгорания в камере сгорания одного из цилиндров ДВС по каналу поступают в полость поршня привода компрессора и приводят его в движение, который соединенным с ним поршнем компрессора подает газ в пневмоаккумулятор. Из пневмоаккумулятора газ подается к поршню привода того газораспределительного клапана, который требуется открыть или закрыть. При этом отработавший газ из противоположной полости поршня привода газораспределительного клапана поступает в компенсационный пневмоаккумулятор, а из него в противоположную полость поршня компрессора, обеспечивая газом очередной цикл зарядки пневмоаккумулятора. 1 ил.
Наверх