Способ зарядки пневмоаккумулятора системы пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания


 

F15B1/00 - Пневмогидравлические системы общего назначения; гидравлические и пневматические исполнительные механизмы, например сервомеханизмы; конструктивные элементы и принадлежности пневмогидравлических систем, не отнесенные к другим рубрикам (двигатели, турбины, компрессоры, воздуходувки, вентиляторы, насосы F01-F04; гидродинамика F15D; гидравлические и пневматические муфты или тормоза F16D; гидравлические и пневматические рессоры и амортизаторы F16F, гидравлические и пневматические передачи F16H; поршни, цилиндры, уплотнения F16J; клапаны, задвижки, краны, поплавковые клапаны, предохранительные клапаны F16K; предохранительные клапаны с серводействием F16K 17/10; средства управления клапанами с гидравлическими или пневматическими

Владельцы патента RU 2572149:

Рыбаков Анатолий Александрович (RU)

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.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент №2403409 «Капан-отсечка пневматического привода газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания».

Реферат патента №2403409

Изобретение относится к двигателестроению. Пневматический привод (ПП) включает поршень привода газораспределительного клапана, соединенный с газораспределительным клапаном, золотник, пневмоаккумулятор (ПА) и систему управления ПП, обеспечивающую газообмен в двигателе. Для этого система управления ПП отслеживает текущее положение поршня двигателя и в момент, когда требуется открыть или закрыть газораспределительный клапан двигателя, устанавливает золотник в положение, обеспечивающее поступление рабочего тела из ПА в полость поршня привода газораспределительного клапана, в которой рабочее тело, воздействуя на поршень привода газораспределительного клапана, открывает или закрывает газораспределительный клапан. Зарядка ПА рабочим телом из камеры сгорания (КС) осуществляется на такте сжатия и на такте расширения. Привод снабжен клапаном-отсечкой, имеющим поршень и соединенный с ним запорный клапан. Полость поршня привода запорного клапана соединена трубопроводом с ПА, и при повышении давления рабочего тела в ПА сверх оптимального рабочее тело из ПА поступает в полость поршня привода запорного клапана и переводит запорный клапан в закрытое положение. Такое выполнение позволяет автоматически обеспечить оптимальный уровень зарядки ПА.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель заявленного изобретения - обеспечить зарядку пневмоаккумулятора системы пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На чертеже представлена схема системы пневматического привода газораспределительного клапана ДВС с зарядкой пневмоаккумулятора системы газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров ДВС. Система действует следующим образом. При пуске ДВС поршень первого цилиндра ДВС 1 (далее - поршень 1) на такте сжатия сжимает рабочее тело - воздух или топливную смесь - в камере сгорания первого цилиндра ДВС 2 (далее - камера сгорания 2). Сжимаемое рабочее тело давит на левую (по чертежу) торцевую поверхность поршня привода компрессора 3, и он движется вправо (по чертежу). Находящаяся в правой полости поршня компрессора 4 газ через обратный клапан 5 поступает в пневмоаккумулятор 6. Одновременно газ из компенсационного пневмоаккумулятора 7 через обратный клапан 8 поступает в левую полость поршня компрессора 4. После прибытия поршня 1 в верхнюю мертвую точку в камере сгорания второго цилиндра ДВС 9 (далее - камера сгорания 9) на такте сжатия сжимаемое рабочее тело давит на правую торцевую поверхность поршня привода компрессора 10 и толкателем 11 перемещает поршень компрессора 4 влево. Находящийся в левой полости поршня компрессора 4 газ через обратный клапан 12 поступает в пневмоаккумулятор 6. Одновременно газ из компенсационного пневмоаккумулятора 7 через обратный клапан 13 поступает в правую полость поршня компрессора 4. В интересах оптимальной компоновки системы гидравлического привода между поршнем привода компрессора 10 и поршнем компрессора 4 может помещаться компенсирующий линейный размер элемент 14. На схеме он изображен в шариковом исполнении. Когда давление жидкости в пневмоаккумуляторе 6 достигнет значения, обеспечивающего оптимальное функционирование газораспределительного клапана 15, газ из пневмоаккумулятора 6 по трубопроводу 16 поступает в нижнюю полость поршня стопора 17. Поршень стопора 17 и соединенный с ним стопор 18 занимают верхнее положение. Стопор 18 входит в проточку поршня компрессора 4, блокирует его движение и поступление жидкости в пневмоаккумулятор 6 прекращается. Для открытия газораспределительного клапана 15 система управления отслеживает текущее положение поршня 1 и в момент времени, когда требуется открыть газораспределительный клапан 15, устанавливает золотник управления потоком жидкости 19 в положение, как показано на чертеже. Газ из пневмоаккумулятора 6 по каналам 20 и 21 поступает в верхнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 22, соединенного штоком 23 с газораспределительным клапаном 15. Под действием давления газа газораспределительный клапан 15 открывается и, если он впускной, позволяет воздуху из атмосферы по каналу 24 поступать в камеру сгорания 2 или, если он выпускной, вытекать продуктам сгорания из камеры сгорания 2 в атмосферу. Жидкость из нижней полости поршня привода газораспределительного клапана 22 по каналам 25 и 26 поступает в компенсационный пневмоаккумулятор 7. Для закрытия газораспределительного клапана 15 система управления устанавливает золотник управления потоком жидкости 19 в нижнее положение. Теперь жидкость из пневмоаккумулятора 6 по каналам 20 и 25 поступает в нижнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 15, и он закрывается. Отработавший газ из верхней полости поршня привода газораспределительного клапана 15 по каналам 21 и 26 поступает в компенсационный пневмоаккумулятор 7. При понижении давления газа в пневмоаккумуляторе 6 в результате срабатывания газораспределительного клапана 15 меньше величины, обеспечивающей его оптимальное функционирование, пружина стопора 27 переводит поршень стопора 17 и стопор 18 в нижнее положение. Поршень привода компрессора 3 и поршень компрессора 4 готовы к очередному циклу подзарядки гидроаккумулятора 6. Управление газораспределительным клапаном второго цилиндра происходит аналогичным образом. Для закрытия газораспределительного клапана второго цилиндра 28 (далее - газораспределительный клапан 28) система управления устанавливает золотник управления потоком газа 29 в положение, как показано на чертеже. Газ из пневмоаккумулятора 6 по каналам 30 и 31 поступает в нижнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 32, и газораспределительный клапан 28 закрывается. Газ из верхней полости поршня привода газораспределительного клапана 32 по каналам 33 и 34 поступает в компенсационный пневмоаккумулятор 7. Для открытия газораспределительного клапана 28 система управления переводит золотник управления потоком газа 29 в верхнее положение. Теперь газ из пневмоаккумулятора 6 по каналам 30 и 33 поступает в верхнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 32, и газораспределительный клапан 28 открывается. Отработавший газ из нижней полости поршня привода газораспределительного клапана 32 по каналам 31 и 35 поступает в компенсационный пневмоаккумулятор 7. Подзарядка пневмоаккумулятора 6 может происходить как при такте сжатия рабочего тела в камере сгорания 9, так и при такте сгорания топлива и расширения продуктов сгорания. Проблемы предотвращения утечки газа через зазоры между штоками 23, 36 поршнем привода компрессора 3 и толкателем 11 могут решаться различными способами. Например, на схеме показаны сильфоны 37, 38, 39 и 40, исключающие утечку газа из системы пневмопривода. Таким образом, заявленный способ зарядки пневмоаккумулятора системы пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания газом из изолированного объема энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания обеспечивает работоспособность ДВС.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ зарядки пневмоаккумулятора системы пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающей поршни привода компрессора, поршень компрессора, пневмоаккумулятор, поршень привода газораспределительного клапана и компенсационный пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что сжимаемый воздух, или топливная смесь, или продукты сгорания в камере сгорания одного из цилиндров двигателя внутреннего сгорания по каналу, соединяющему его камеру сгорания с полостью поршня привода компрессора, поступают в эту полость поршня привода компрессора, приводят в движение поршень привода компрессора, 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 компенсационного пневмоаккумулятора - в противоположную полость поршня компрессора, затем сжимаемый воздух, или топливная смесь, или продукты сгорания в камере сгорания другого цилиндра двигателя внутреннего сгорания и по каналу, соединяющему его камеру сгорания с полостью поршня привода компрессора, поступают в эту полость поршня привода компрессора, приводят в движение поршень привода компрессора, 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 компенсационного пневмоаккумулятора - в противоположную полость поршня компрессора.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Чертеж.

Схема системы пневматического привода газораспределительного клапана ДВС газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

1 - поршень первого цилиндра ДВС; 2 - камера сгорания первого цилиндра ДВС; 3 - поршень привода компрессора; 4 - поршень компрессора; 5, 8, 12, 13 - обратный клапан; 6 - пневмоаккумулятор; 7 - компенсационный пневмоаккумулятор; 9 - камера сгорания второго цилиндра ДВС; 10 - поршень привода компрессора второго цилиндра; 11 - толкатель; 14 - компенсирующий элемент; 15 - газораспределительный клапан первого цилиндра; 16, 20, 21, 24, 25, 26, 30, 31, 33, 34, 35 - трубопроводы и каналы; 17 - поршень стопора; 18 - стопор; 19, 29 - золотник управления потоком газа; 22 - поршень привода газораспределительного клапана; 23, 36 - шток; 27 - пружина стопора; 28 - газораспределительный клапан второго цилиндра; 32 - поршень привода газораспределительного клапана второго цилиндра; 36 - шток; 37, 38, 39, 40 - сильфон.

Способ зарядки пневмоаккумулятора системы пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания газом из компенсационного пневмоаккумулятора энергией рабочего тела из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающей поршни привода компрессора, поршень компрессора, пневмоаккумулятор, поршень привода газораспределительного клапана и компенсационный пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что сжимаемый воздух, или топливная смесь, или продукты сгорания в камере сгорания одного из цилиндров двигателя внутреннего сгорания по каналу, соединяющему его камеру сгорания с полостью поршня привода компрессора, поступают в эту полость поршня привода компрессора, приводят в движение поршень привода компрессора, 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 компенсационного пневмоаккумулятора - в противоположную полость поршня компрессора, затем сжимаемый воздух, или топливная смесь, или продукты сгорания в камере сгорания другого цилиндра двигателя внутреннего сгорания и по каналу, соединяющему его камеру сгорания с полостью поршня привода компрессора, поступают в эту полость поршня привода компрессора, приводят в движение поршень привода компрессора, 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 компенсационного пневмоаккумулятора - в противоположную полость поршня компрессора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена ДВС.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена во всем диапазоне нагрузок.

Изобретение относится к газораспределению двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена.

Изобретение относится к газораспределению двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности газообмена.

Изобретение относится к области газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) Техническим результатом является повышение эффективности управления газораспределением.

Изобретение относится к системам рециркуляции отработавших газов в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является снижение ударных нагрузок в клапане.

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и предназначено для перекрытия и открытия магистралей для потока рабочей среды в гидравлических, пневматических трубопроводах различных отраслей промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к арматуростроению, конкретно к подпружиненным гидро- либо пневмоприводам, и может быть использовано для управления трубопроводной арматурой, эксплуатируемой в трубопроводах различного назначения.

Предварительно отрегулированное клапанное устройство с одной помещенной в корпус клапана механической частью клапана для многоступенчатого переключения потока сжатого воздуха между элементом подсоединения к питающему давлению и элементом подсоединения к рабочему трубопроводу.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях тракторов и дорожно-строительных машин. Планетарная муфта сцепления с бесступенчатым регулированием жесткости упругого элемента содержит связанный с двигателем планетарный редуктор, пневмогидравлический аккумулятор, гидронасос, механически связанный с солнечной шестерней редуктора, и гидрораспределитель.

Настоящее изобретение относится к резервуару для жидкости, который содержит средство удаления вовлеченного воздуха. Средство удаления вовлеченного воздуха способствует объединению мелких пузырьков воздуха, вовлеченных в жидкость, в более крупные пузырьки, так что пузырьки воздуха приобретают достаточную подъемную силу и могут вырваться из потока жидкости.

Крышка (10) масляного бака транспортного средства содержит основную часть (11), выполненную с резьбой (12), свинчиваемой с сопряженной резьбой масляного бака, корпус (13) указателя уровня, который снабжен с одной стороны стержнеобразным участком (14) указателя уровня, а с другой стороны - соединительным участком (15) для присоединения корпуса (13) указателя уровня к основной части (11), и запорную часть (20), которая закрывает определенную соединительным участком (15) маслосборную камеру (18), причем между корпусом (13) указателя уровня и запорной частью (20) в маслосборной камере (18), образованной соединительным участком (15) корпуса (13) указателя уровня, расположен корпус (22) клапана, который, с одной стороны, обеспечивает удаление воздуха из масляного бака при избыточном давлении и, с другой стороны, вентиляцию масляного бака при пониженном давлении.

Устройство предназначено для подъема стрелы эксплуатируемой машины. Устройство содержит цилиндр (4) и аккумулятор (7), причем цилиндр (4) содержит верхнюю камеру (4a) и нижнюю камеру (4b), а также шток (2) поршня цилиндра, соединенный со стрелой (1), причем верхняя часть аккумулятора (7) заполнена газом, а нижняя часть аккумулятора (7) заполнена гидравлической жидкостью (19) и сообщена с нижней камерой (4b) цилиндра; регулировочный цилиндр (12), содержащий верхнюю камеру (12a) и нижнюю камеру (12b), а также шток (23) поршня, соединенный со стрелой (1); гидравлический насос (9), с помощью которого, при подаче гидравлической жидкости в верхнюю камеру (12a) регулировочного цилиндра, стрела (1) опускается таким образом, что вес стрелы давит на шток (2) поршня цилиндра для выдавливания гидравлической жидкости из нижней камеры (4b) цилиндра в нижнюю часть аккумулятора, для сжимания газа, находящегося в верхней части аккумулятора для регенерирования потенциальной энергии, а при подаче гидравлическим насосом гидравлической жидкости в нижнюю камеру (12b) регулировочного цилиндра стрела (1) поднимается, и при этом поднимается шток (2) поршня цилиндра таким образом, что сжатый газ из верхней части аккумулятора выдавливает гидравлическую жидкость (19) из нижней части аккумулятора в нижнюю камеру (4b) цилиндра, для высвобождения регенерированной потенциальной энергии, таким образом, выталкивая шток (2) поршня цилиндра для подъема стрелы.

Узел расширяемого аккумулятора и резервуара включает в себя резервуар, задающий внутреннюю камеру с содержащейся в ней рабочей текучей средой, и расширяемый аккумулятор.

Описан исполнительный механизм для устройства, например для клапана газовой или паровой турбины или в наиболее общем случае для технологической арматуры для регулирования расхода технологической текучей среды, имеющий электрический исполнительный привод и систему аварийного срабатывания для возврата устройства в исходное положение при возникновении неисправности с помощью исполнительного органа.

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидроаккумулирующим установкам для гидравлических тормозов. Гидроаккумулирующее устройство содержит аккумулирующую камеру высокого давления, аккумулирующую камеру среднего давления и аккумулирующую камеру атмосферного давления.

Раскрыты способы и устройства для зарядки аккумуляторов. Вариант системы для зарядки аккумуляторной установки содержит поршень, расположенный внутри корпуса, образуя первую камеру, примыкающую к первой стороне поршня, и вторую камеру, примыкающую ко второй стороне поршня.

Изобретение относится к системам пневматического привода клапанов, в частности газораспределения двигателей. Техническим результатом является упрощение конструкции.

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.
Наверх