Газорозподільний механізм для двигуна внутрішнього згорання

Реферат: UA 68622 U UA 68622 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використаний у газорозподільних механізмах у двигунах внутрішнього згорання. Відома пневмосистема, яка містить пневмоциліндр з робочими порожнинами, поршень з штоком, систему повітропідведення, що включає регулятор тиску, що підключено до напірної лінії, два чотирилінійні реверсивні розподільники управління положенням циліндра і вібрації, останній виконаний з пневмоуправлінням, вентилі, дроселі, зворотні клапани, причому робочі порожнини пневмоциліндра пов'язані з напірною лінією і атмосферою через розподільники (Авторское свидетельство СССР №1590697, М.кл. F15B11/04, опубликовано 07.09.90. Бюл. №33). Недоліком аналога є вузькі функціональні можливості, це джерело і система повітропідведення, які встановлюються тільки стаціонарно на виробництві, що неможливо застосовувати в двигунах внутрішнього згорання. Найбільш близьким до механізму, що заявляється, є механізм газорозподільника двигуна внутрішнього згорання, який містить систему подачі стислого повітря, забезпечену редукційним клапаном, блоком управління, розподільним пристроєм і джерелом стислого повітря, впускний клапан, пов'язаний з поршнем, розміщеним в сервоциліндрі штокова порожнина якого сполучена каналом через розподільний пристрій і редукційний клапан з джерелом стислого повітря, система подачі стислого повітря забезпечена додатковим редукційним клапаном і повітряною форсункою з клапаном, що управляє, встановленою у впускному каналі циліндра двигуна і пов'язаною з надпоршневою порожниною сервоциліндра за допомогою клапана, що управляє, причому джерело стислого повітря сполучене іншим каналом за допомогою додаткового редукційного клапана і розподільного пристрою з штоковою порожниною сервоциліндра (Патент РФ №2096632 М.кл F01L9/02, опублікований 20.11.97). Недоліком є недостатня ефективність за рахунок розподільника виконаного у вигляді золотникового вузла, кінематично пов'язаного з валом двигуна, що веде до зайвих механічних втрат на тертя. А також відомий механізм не дозволяє добитися повного коректування фаз відкриття-закриття впускного клапана залежно від режимів роботи двигуна і тим самим покращувати наповнення циліндра двигуна паливо-повітряній суміші. Задача, на вирішення якої направлений винахід, що додається, є поліпшення потужнісних і економічних характеристик роботи двигуна. На кресленні надана принципова схема газорозподільного механізму двигуна внутрішнього згорання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого газорозподільного механізму для двигуна внутрішнього згорання, в якому за рахунок введення нових елементів та їхнього розташування досягається можливість підвищення ефективності. Поставлена задача достягається, що в газорозподільний механізм для двигуна внутрішнього згорання, який містить циліндр з робочою порожниною і поршнем, введена система підведення паливно-повітряної суміші, три циліндри, причому кожен циліндр має робочу порожнину, оснащений поршнем пов'язаним з кривошипно-шатунним механізмом, крім того у верхній частині циліндра розташовані впускний і вихлопний клапани, в нижній частині циліндра розташований золотник відкриття вихлопного клапана сполучений з вихлопним клапаном свого циліндра замкнутою гідросистемою, золотник відкриття впускного клапана сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою, золотник закриття вихлопного клапана сполучений з вихлопним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою, золотник закриття впускного клапана сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутої гідросистеми. На кресленні (Фіг.1) представлено принципова схема корисної моделі, що заявляється, газорозподільний механізм двигуна внутрішнього згорання містить циліндр з робочою порожниною 1 і поршнем 2, систему паливно-повітряної суміші (на креслені не показані), три циліндри, при чому кожен має робочу порожнину 1, оснащений поршнем 2 зв'язаним з кривошипно-шатунним механізмом 3, крім того у верхній частині циліндра розташовані впускний клапан 4 і вихлопний клапан 5, в нижній частині циліндра розташований золотник 7 відкриття вихлопного клапана 5 сполучений з вихлопним клапаном свого циліндра замкнутою гідросистемою 11, золотник 8 відкриття впускного клапана 4 сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою 12, золотник 9 закриття вихлопного клапана 5 сполучений з вихлопним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою 13, золотник 10 закриття впускного клапана 4 сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою 14. Газорозподільний механізм двигуна внутрішнього згорання працює таким чином: перший циліндр - кінець робочого ходу, початок вихлопу; другий циліндр - цикл стискування, уприскування палива; 1 UA 68622 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 третій циліндр - цикл вихлопу, початок продування; четвертий циліндр - цикл всмоктування. Циклічність роботи циліндрів в даному випадку перший, другий, четвертий, третій. Але на практиці циклічність роботи циліндрів можна вибрати будь-яку. Перший циліндр відкриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 першого циліндра за 50°-57° до його нижньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 7 першого циліндра через гідросистему 11 першого циліндра; - впускний клапан 4 третього циліндра за 12°-25° до його верхньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 8 першого циліндра через гідросистему 12 першого циліндра. Перший циліндр закриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 четвертого циліндра за 18°-39° після його верхньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 9 першого циліндра через гідросистему 13 першого циліндра; - впускний клапан 4 другого циліндра за 60°-75° після його нижньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 10 першого циліндра через гідросистему 14 першого циліндра. Другий циліндр відкриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 другого циліндра за 50°-57° до його нижньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 7 другого циліндра через гідросистему 11 другого циліндра; - впускний клапан 4 першого циліндра за 12°-25° до його верхньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 8 другого циліндра через гідросистему 12 другого циліндра. Другий циліндр закриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 третього циліндра за 18°-39° після його верхньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 9 другого циліндра через гідросистему 13 другого циліндра; - впускний клапан 4 четвертого циліндра за 60°-75° після його нижньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 10 другого циліндра через гідросистему 14 другого циліндра. Третій циліндр відкриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 третього циліндра за 50°-57° до його нижньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 7 третього циліндра через гідросистему 11 третього циліндра; - впускний клапан 4 четвертого циліндра за 12°-25° до його верхньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 8 третього циліндра через гідросистему 12 третього циліндра. Третій циліндр закриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 другого циліндра за 18°-39° після його верхньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 9 третього циліндра через гідросистему 13 третього циліндра; - впускний клапан 4 першого циліндра за 60°-75° після його нижньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 10 третього циліндра через гідросистему 14 третього циліндра. Четвертий циліндр відкриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 четвертого циліндра за 50°-57° до його нижньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 7 четвертого циліндра через гідросистему 11′′ четвертого циліндра; - впускний клапан 4 другого циліндра за 12°-25° до його верхньої мертвої точки за допомогою золотника відкриття 8 четвертого циліндра через гідросистему 12 четвертого циліндра. Четвертий циліндр закриває в кінці робочого ходу (Фіг.1): - вихлопний клапан 5 першого циліндра за 18°-39° після його верхньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 9 четвертого циліндра через гідросистему 13 четвертого циліндра; - впускний клапан 4 третього циліндра за 60°-75° після його нижньої мертвої точки за допомогою золотника закриття 10 четвертого циліндра через гідросистему 14 четвертого циліндра. На кресленні (Фіг.2) представлено принципова схема відкриття та закриття впускного і вихлопного клапанів газорозподільного механізму двигуна, що містить корпус 18, порожнини 19, 20, отвір 21, запірний клапан 22, порожнину 23. Схема відкриття і закриття клапанів газорозподільного механізму (Фіг.2) працює наступним чином: Кожен циліндр відкриває свій вихлопний клапан за 50°-57° до НМТ (нижньої мертвої точки) в кінці робочого ходу поршня, за рахунок отвору 11′ в циліндрі, розташованого за 50°-57° до НМТ, через який вихлопний газ під тиском потрапляє в порожнину 17 і передає зусилля через золотник "О", на відкриття вихлопного клапана. Це зусилля повинне бути більше, ніж зусилля пружини 6, що закриває клапан. Зусилля відкриття вихлопного клапана розраховується для кожного ДВС окремо. Для того, щоб клапан відразу не закрився, в золотнику 10 є чотири отвори 14′, які з'єднують порожнину 8′ з порожниною 15. Об'єм порожнини 8′ в 3-4 рази більше обсягу 2 UA 68622 U 5 10 15 20 порожнини 15. Тому при переміщенні золотника 10, від зусилля заторними клапана 16, в порожнині 8′ зменшується об'єм, підвищується тиск, який через отвір 14′ потрапляє в порожнину 15 і запірний клапан 16 закриває отвір 11′. При цьому золотник 10 утримує вихлопний клапан відкритим. Закривається вихлопний клапан через 248°-276°, тобто за 18°- 39° після ВМТ. Коли в іншому циліндрі буде кінець робочого ходу, тоді в ньому відкриється отвір 21 розташування за 18°-39° після НМТ. Вихлопний газ під тиском через отвір 21 потрапляє в порожнину 19 і передає зусилля через золотник "З" на закриття вихлопного клапана. Відкриття впускного клапана за 12°-25° до ВМТ(верхньої мертвої точки) станеться тоді, коли в іншому циліндрі буде кінець робочого ходу. Тоді в ньому відкриється отвір 11 розташований за 12°-25° до НМТ, через який вихлопний газ під тиском потрапляє в порожнину 17 і передає зусилля через золотник "О" на відкриття впускного клапана. Це зусилля повинне бути більше, ніж зусилля пружини 6, що закриває клапан. Зусилля відкриття впускного клапана розраховується для кожного ДВЗ окремо. Для того, щоб клапан відразу не закрився, в золотнику 10 є чотири отвори 14′, які з'єднують порожнину 8′ з порожниною 15. Об'єм порожнини 8′ в 3-4 рази більше об'єму порожнини 15. Тому при переміщенні золотника 10, від зусилля запірного клапана 16, в порожнині 8′ зменшується об'єм, підвищується тиск, який через отвір 14′ потрапляє в порожнину 15 і запірний клапан 16 закриває отвір 11′. При цьому золотник 10 утримує впускний клапан відкритим. Закривається впускний клапан через 252°-280°, тобто за 60°-75° після НМТ. Коли в іншому циліндрі буде кінець робочого ходу, тоді в ньому відкриється отвір 21 розташування за 60°-75° після НМТ. Вихлопний газ під тиском через отвір 21 потрапляє в порожнину 19 і передає зусилля через золотник "З" на закриття впускного клапана. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Газорозподільний механізм для двигуна внутрішнього згорання, який містить циліндр з робочою порожниною, з поршнем, який відрізняється тим, що в нього введена система підведення паливно-повітряної суміші, три циліндри, причому кожен циліндр має робочу порожнину, оснащений поршнем зв'язаним з кривошипно-шатунним механізмом, крім того у верхній частині циліндра розташовані впускний і вихлопний клапани, в нижній частині циліндра розташований золотник відкриття вихлопного клапана сполучений з вихлопним клапаном свого циліндра замкнутою гідросистемою, золотник відкриття впускного клапана сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою, золотник закриття вихлопного клапана сполучений з вихлопним клапаном відповідного циліндра замкнутою гідросистемою, золотник закриття впускного клапана сполучений з впускним клапаном відповідного циліндра замкнутої гідросистеми. 3 UA 68622 U Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4