Двигатель-воздушный компрессор

 

О П И С А Н И Е („,Р8сц77

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцмалистмческмк

Республмк

К ПАТЕНТУ (6l) Дополнительный к патенту(22) Заявлено31. 01. 74 (21) 1996507/25 06 (23) Приоритет — (32) 01 02 73 (31) 13533/73 (331 Япония (51) М. Кл.

F 04 В 41/04

Гооударетееииый комитет

СССР ио делам изооретеиий и открытий

ОпУбликовано 23. 10. 82_#_юллетень ¹ 39 йата опубликования описания 23. 10 82 (53) УЙК 621 ° 522-843(088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Такахиро Уэно (Япония) (71) заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ-ВОЗДУШНЫЙ КОМПРЕССОР

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым уста новкам транспортных средств, а именно к двигателям-воздушным компрессорам. 6

Известен двигатель-воздушный компрессор, содержащий объединенные в две группы конвертируемые цилиндры, снабженные впускными и выпускными каналами с установленными в них впускными и выпускными клапанами и поршнями с кривошипно-шатунным приводом от общего коленчатого вала, связанного синхронизирующими передачами с двумя раздельными для каждой группы цилинд- 16 ров и подвижными в осевом направлении распределительными валами, выполненными с парой кулачков, обращенных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, для каждого оо впускного и выпускного клапана, каналы которых объединены впускными и выпускными коллекторами, причем один из кулачков каждой пары является кулачком газораспределения двигателя, о6 а другой — компрессора, и кулачки поочередно контактируют своими рабочими поверхностями с толкателем клапана в зависимости от положения соответствующего распределительного вала фиксируемого в осевом направлении соответствующим механизмом переключения, связанным с устройством для выключения подачи топлива (1).

Однако известный двигатель †воздушный компрессор не обладает достаточными эффективностью и универсальностью.

Целью изобретения является повышение эффективности и универсальности.

Поставленная цель достигается тем, что соответствующие коллекторы обеих групп цилиндров соединены между собой при помощи патрубков, причем выпускные коллекторы обеих групп выполнены с Bo3Moжностью поочередного подключения к впускному коллектору одной из групп цидиндров, и в местах соединения коллекторов установлены з 96917 запорные органы, сблокированные с соответствующим механизмом переключения.

Кулачки каждой пары для впускного клапана могут быть выполнены с пеэеходным цилиндрическим участком между их рабочими поверхностями для удержания клапанов в открытом состоянии.

Кроме того, кулачки каждой пары для выпускного клапана могут быть вы- р полнены с. переходным участком, снабженным плавно сопрягающимися выступами неполного профиля.

На фиг.1 представлен предложенный двигатель — воздушный компрессор; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 — цилиндр двигателя-компрессора, разрез; на фиг.4 — пара кулачков газораспределения двигателя компрессора; на фиг.5 — сечение А-А на фиг.4; на фиг.6 — сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.7 - механизм переключения распределительного вала; на фиг.8 ". пара кулачков для выпускного клапана, вариант; на фиг.9 — сече ние В-В на фиг.8; на фиг.10 - пара кулачков для впускного клапана, вариант; на фиг.11 — сечение Г-Г на фиг.10; на фиг.12 - схема взаимного подключения коллекторов двигателя30 компрессора.

Двигатель-компрессор содержит объединенные в две группы конвертируемые цилиндры 1 и 2, снабженные впускными и выпускными каналами 3 и 4 с установленными в них впускными и выпускными клапанами 5 и 6 и поршнями 7 с кривошипно-шатунным приводом 8 от общего коленчатого вала 9, связанного синхронизирующими передачами 10 и 11 с двумя раздель.ными для каждой группы цилиндров

1 и 2 и подвижными в осевом направл ении распределительными валами 12 и 13, выполненными с парой кулачков

14 и 15 и парой кулачков 16 и 17, об- ращенных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, соответственно для каждого впускного клапана 5 и каждого выпускного клапана

6, каналы 3 и 4 которых объединены впусными и выпускными коллекторами

18, 19 и 20, 21, причем кулачки 14 и 16 являются кулачками газораспределения двигателя, а кулачким 15 и 17 - компрессора. Кулачки 14- 17 ss поочередно контактируют своими рабочими поверхностями с толкателем

22 клапана 5 или 6, в зависимости

7 4 от положения распределительных валов 12 и 13, фиксируемых в осевом направлении механизмами 23 и 24 переключения, связанными с устройством для выключения подачи топлива не показано). Впускные коллекторы 18 и 19 и выпускныв. коллекторы 20 и 2 1 обеих групп цилиндров 1 и 2 соединены между собой, соответственно, при помощи патрубков 25 и 26, причем выпускные коллекторы 20 и 21 обеих групп цилиндров 1 и 2 выполнены с возможностью поочередного подключения. к впускному коллектору .19 второй группы ци- . линдров 2, и в местах соединения коллектора 18-2 1 установлены запорные органы 27-34, сблокированные с механизмами 23 и 24 переключения.

Запорные органы 27, 28, 31 выполнены в виде трехходовых электромагнитных клапанов, а запорные органы

29, 30, 32-34 выполнены в виде двухходовых электромагнитных клапанов.

Впускной коллектор 18 первой группы цилиндров 1 подсоединен к карбюратору 35 через трехходовой электромагнитный клапан 27. Выпускные коллекторы 20 и 21 обеих групп цилиндров

1 и 2 подключены к резервуару 36 низкого давления, причем выпускной коллектор 20 подключен к резервуару 36 через трехходовой клапан 28, а выпускной коллектор 21 - через трехходовой клапан 31. В свою очередь, резервуар 36 сообщен с впускным коллектором 19 при помощи трубопровода

37 через двухходовой клапан 30. Выпускной коллектор 21 второй группы цилиндров 2 связан с резервуаром

38 высокого давления через двухходовой клапан 29.

Кулачки 14 и 15 для впускного клапана 5 могут быть выполнены с переходным цилиндрическим участком

39 между их рабочими поверхностями для удержания клапана 5 а открытом положении, а кулачки 16 и 17 для выпускного клапана 6 могут быть выполнены с переходным участком, снаб,женным плавно сопрягающимися выступами 40-42 неполного, профиля.

Механизм 23 переключения, например, распределительного вала 12 представляет собой шкив 43.с желобом 44, установленный на валу 12. В желоб

44 входит конец вилки .45 переключающего рычага 46, который установлен на оси 47, размещенной в кронштейне

969

48. Другой конец рычага 46 связан с возвратной пружиной 49 и управляюц им тросом 50, соединенным с тормозным механизмом (не показан) двигателя. 5

Двигатель-воздушный компрессор работает следующим образом.

В случае, когда все цилиндры 1 и 2 обеих групп используются в ка» честве воздушного компрессора, трех ходовые клапаны 27 и 28 открывают для пропуска потока газов в направлении Х, двухходовые клапаны 29, и

30 открывают, трехходовой клапан

31 открывают в направлении,двухходовые клапаны 32-.34 закрывают (см.фиг.12 ). Воздух поступает во впускной коллектор 18, затем по впускным каналам 3 — в цилиндры 1 первой группы, где воздух сжимает- 20 ся. Далее сжатый воздух через выпуск. ные каналы 4 поступает в выпускной коллектор 20, .а из последнего - в резервуар 36 низкого давления. Иэ резервуара 36 воздух перетекает по 2$ трубопроводу 37 во впускной коллектор 19, и затем через впускные каналы 3 - в цилиндры 2 второй группы, где воздух подвергается дальнейшему сжатию, и затем через выпускные ка- 50 налы 4 и выпускной коллектор 2! пе,репускается в резервуар 33 высокого сжатия. Повторное сжатие воздуха по зволяет остичь давления около 810 кг/см

Для получения сжатого воздуха низкого давления трехходовые клапаны 27 и 28 открывают в направлении

Х, трехходовой клапан 31 — в направлении,двухходовые клапаны 32 и

34 открывают, а двухходовые клапаны

29, 30, 33 закрывают. Воздух через впускные коллекторы 18 и 19 и впускные каналы 3 подается во все цилиндры

1 и 2, где он сжимается. Сжатый воз45 дух из цилиндров 1 и 2 поступает че рез. выпускные каналы 4 и выпускные коллекторы 20 и 21 в резервуар 36 низкого давления.

В случае, когда все цилиндры 1 и 2

50 используются в качестве двигателя внутреннего сгорания, трехходовые клапаны 27,28,31 открывают в направлении !, двухходовые клапаны

32 и 34 открывают, а двухходовые клапаны 29, 30, 33 закрывают. Топ$$ ливовоздушная смесь от карбюратора 35 !

; подается через впускные коллекторы .18 и 19 и впускные каналы 3 в цилинд177 ф в ры 1 и 2. Отработавший газ из цилиндров и 2 выводится через выпускные каналы 4 и выпускные коллекторы

20 и 2 1. в атмосферу.

В случае, когда цилиндры 1 первой группы используются в качестве двигателя внутреннего сгорания, а цилиндры 2 второй группы — в качестве компрессора, трехходовые клапаны 27 и. 28 открывают в направлении у,трехходовой клапан 31 открывают в направлении Х, двухходовые клапаны 33 и 34 открывают, а двухходовые клапаны 29, 30, 32 закрывают. Смесь от карбюратора 35 подается через впускной коллектор 18 и впускные каналы 3 в цилиндры 1, а отработавший гаэ выводится из цилиндров 1 через выпускные каналы 4 и выпускной коллек- тор 20 в атмосферу. Одновременно воздух подается через впускной коллектор 19 и впускные каналы 3 в цилиндры 2, где происходит его сжатие. Сжатый воздух из цилиндров 2 поступает через выпускные каналы 4 и выпускной коллектор 21 в резервуар

36. Когда резервуар 36 заполнится сжатым воздухом, подается электрический сигнал для закрытия двухходовых электромагнитных клапанов 33 и 34 и открытия двухходовых электромагнитных клапанов 29 и 30,в результате чего воздух из резервуара 36 перепускается через трубопровод 37,впускной коллектор19 и впускные каналы Зв цилиндры 2 для повторного его сжатия и перепуска в резервуар 38 высокого давления.

Таким образом, реализация предложенного изобретения позволяет повысить эффективность и универсальность двигателя-воздушного компрессора.

Формула изобретения

1. Двигатель-воздушный компрессор, содержащий обьединенные в две группы конвертируемые цилиндры, снабженные впускными и выпускными каналами с установленными в них впускными и выпускными клапанами и поршнями с кривошипно-шатунным приводом от общего коленчатого вала, связанного сихронизируюц ими передачами с двумя раздельными для каждой группы цилиндров и подвижными 8 осевом направлении распределительными валами, 7 9691 выполненными с парой кулачков, обраценных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, для каждого впускного и выпускного клапана, каналы которых объединены впускными и s выпускными коллекторами, причем один из кулачков каждой -пары. является кулачком газораспределения двигателя, а другой - компрессора, и кулачии поочередно контактируют своими рабочими поверхностями с толкателем кла пана в зависимости от положения соответствующего распределительного вала, фикСируемого в осевом направлении соответствующим механизмом 15 переключения, связанным с устройством для выключения подачи топлива, о тл и ч а ю шийся тем, что,с.целью повышения эффективности и универсаль ности, соответствующие коллекторы 20 обеих групп цилиндров соединены между собой при помощи патрубков, причем выпускные коллекторы обеих групп выполнены с возможностью поочередного

77 подключения к впускному коллектору одной из групп цилиндров, и в местах соединения коллекторов установлены запорные органы, сблокированные с соответствующим механизмом пере-ключения.

2. Двигатель-воздушный компрессор по п.1, отличающийся тем, что кулачки каждой пары для впускного клапана выполнены с переходным цилиндрическим участком между их рабочими поверхностями для удержания клапанов в открытом положении.

3.. Двигатель-воздушный компрессор па п.1, отличающийся тем, что кулачки каждой пары для выпускного клапана выполнены с переходным участком, снабженным плавно сопрягающимися выступами неполного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 90338, кл. F 04 В 41/04, 1937.

Фиг.2

М16

969177

B-б

1б

4f

42

17

Фиг, У

l Г

Фиг,8

Я

39 r5 фиг. 11

Фиг.!О

Фиа

Составитель В.Морозов

Редактор П.Коссей Техред М.Тепер Корректор М.Демчик

Заказ 8219/83 Тираж 67о Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113039, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4