Электроуправляемый клапан подачи газа в цилиндр двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: системы подачи газа в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: после подачи имА пульса подвижный якорь 11 электромагнита 4 открывает клапан 3 с направляющей - золотником, газ через газоподводящее отверстие 14 проходит через кольцевую проточку и отверстия во втулке и через наклонные отверстия 5 и каналы 7 питания газов к питательному клапану 1. Приводная полость заполняется газом, с ростом количеств а газа поршень 2 опускается и открывается питательный клапан 1, перепуская газ в цилиндр. После прекращения подачи импульса закрывается клапан 3, золотник закрывает канал отвода газа из приводной пластины, давление на поршень 2 ослабевает и пружина возвращает клапан 1 в исходное положение. 4 ил. «К 2 ON О ю ь Фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 02 М 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834913/06 (22) 05,06,90 (46) 07,07.92. Бюл. № 25 (71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института (72) Е.А.Никитин, В,М.Ширяев, Э,А.Улановский, А.И.Хуциев и Б.Г.Постников (53) 621.438,038 (088.8) (56) Патент CLLIA ¹ 4865001, кл. F 02 M 21/02, опублик. 1989. (54) ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫЙ КЛАПАН

ПОДАЧ И ГАЗА В ЦИЛ И НДР ДВ ИГАТЕ ЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: системы подачи газа в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, Сущность изобретения: после подачи им"1. Ж » 1746024 А1 пульса подвижный якорь 11 электромагнита

4 открывает клапан 3 с направляющей— золотником, газ через газоподводящее отверстие 14 проходит через кольцевую проточку и отверстия во втулке и через наклонные отверстия 5 и каналы 7 питания газов к питательному клапану 1. Приводная полость заполняется газом, с ростом количества газа поршень 2 опускается и открывается питательный клапан 1, перепуская газ в цилиндр. После прекращения подачи импульса закрывается клапан 3, золотник закрывает канал отвода газа из приводной пластины, давление на поршень 2 ослабевает и пружина возвращает клапан 1 в исходное положение. 4 ил.

1746024 f0

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению и конструированию систем подачи газа в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, Известна конструкция клапана подачи воздуха в цилиндр двигателя на пусковых режимах, Клапан размещен в канале подвода воздуха в цилиндр двигателя, в крышке цилиндра, Клапан установлен в своем корпусе с каналом питания газом, с подводящими и отводящими щтуцерами, В корпусе размещен клапан и подпружиненный пневмопоршень, жестко соединенные между собой штоком клапана, Для уменьшения сопротивления движению поршня от давления воздуха на нижний торец клапан имеет герметизирующую направляющую. Между ней и тарелкой клапана образована питательная полость. В объеме над поршнем образована приводная полость. Сжатый воздух подается в приводную полость от распределителя, обеспечивающего момент открытия и закрытия клапанов в порядке работы цилиндров двигателя, Для согласования момента подачи воздуха с положением механизма топливоподачи сжатый воздух в распределитель подается от главного маневрового клапана, который в ряде случаев имеет электромагнитное управление. Все указанные устройства необходимы для обеспечения работоспособности клапана, устанавливаются отдельно от питательного клапана и связаны с ним с помощью трубопроводов высокого давления.

Таким образом, вся система подачи воздуха в цилиндр двигателя сложна. Наличие нескольких управляющих элементов и удаленность их друг от друга снижают быстродействие всей системы. Вместе с тем распределитель обеспечивает работу системы только в одном заданном режиме, в данном случае в режиме пуска, и делает невозможным применение ее на других режимах работы дизеля.

Известна система подачи газа в цилиндр двигателя с электромагнитным клапаном с размещенным в нем запорным коническим клапаном, цилиндрической герметизирующей направляющей и подпружиненным пневмопоршнем, соединенные жестко между собой. Питательная полость расположена между направляющей и запорным клапаном, Устройство управляется подпружиненным двухсторонним управляющим клапаном с электромагнитным приводом, поочередно сообщающим приводную полость над пневмопоршнем с подводящим или отводящим штуцерами.

Однако известная конструкция имеет невысокие динамические свойства ввиду

55 большой инерционности подвижных элементов и отсутствия полной газостатической их разгруженности.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что питательный клапан и его управляющие элементы совмещают в одном корпусе, С этой целью двухсторонний клапан выполнен в виде тарельчатого клапана с направля-. ющей — золотником, подвижно установленного во втулке, и имеет возможность сообщения приводной полости с подводящим штуцером и разобщения ее с отводящим штуцером через выточку в направляющей — золотнике и клапаны во втулке. Канал питания газом с одной стороны постоянно сообщен с питательной полостью, а с другой — с подводящим штуцером, На фиг. 1 представлена схема выполнения злектроуправляемого клапана подачи газа и цилиндр двигателя предлагаемой конструкции, на фиг. 2 — разрез А — А на фиг.

1, на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг, 4 — узел I на фиг. 2.

Предлагаемый клапан содержит питательный клапан 1, поршень 2, клапан 3 с направляющей — золотником, электромагнит 4, наклонные отверстия 5. гильзу 6, каналы 7 питания газом, масляный канал 8, канал 9 отвода газа, пружину 10, подвижный якорь 11, втулку 12, кольцевую проточку 13, газоподводящее отверстие 14, приводную полость 15, газоотводящее отверстие 16, регулировочный винт 17 и разъем 18, 3лектроуправляемый клапан состоит из двух частей; в нижней размещен питательный клапан 1 с поршнем 2, в верхней— клапан с направляющей —: золотником 3 во втулке 12 и злектромагнит 4.

На корпусе нижней части выполнены продольные фрезеровки, которые после напрессовки. гильзы образуют каналы 7 питания газом. Последние выходят на плоскость разъема двух половин корпусов с помощью наклонных Сверлений 5, .являющихся продолжением упомянутых каналов, количество которых соответствует количеству фреэеровок на корпусе. Кроме этого, в корпусе выполнен масляный канал 8, через который масло подается к трущимся поверхностям, и канал 9 отвода газа из приводной полости, Все каналы, выполненные внижней половине корпуса,,выходят на плоскость разъема и имеют продолжение в верхней половине корпуса.

Питательный клапан 1 имеет поршень 2, закрепленный на верхней части стержня клапана, для возврата клапана в исходное

1746024

20 состояние под поршнем установлена пружина 10. На средней части стержня питательного клапана 1 выполнена герметизирующая направляющая. Она выполняет роль направляющей и уменьшает утечку газа из объема над клапаном и, кроме того, выполняет роль разгрузочного поршня, раэгружающего тарелку клапана от действия сил давления подаваемого газа, В верхней половине корпуса установлен клапан с направляющей — золотником 3, стержень которого связан с подвижным якорем 11 электромагнита 4, Клапан 3 установлен во втулке 12, имеющей отверстия для подвода и отвода газа, к которым подведены соответствующие каналы, Причем, у отверстий подвода газа в корпусе выполнена кольцевая проточка 13, через которую проходит канал 7 питания газом, идущий от газоподводящего отверстия 14. Средняя часть стержня клапана 3 выполнена в виде золотника, который при закрытии клапана соединяет приводную полость 15 через каналы 9 отвода газа с газоотводящим отверстием 16, Сечение канала отвода газа 9 может уменьшаться на определенном участке с помощью регулировочного винта 17, На верхнем торце корпуса установлен разъем

19 для подключения обмотки электромагнита к блоку управления.

При отсутствии управляющего импульса на обмотке электромагнита 4 клапан 3 закрыт, В питательную полость 15 газ не поступает, он соединен через канал 9 отвода и золотник с газоотводящим отверстием

16, которое соединено с объемом низкого давления, После подачи сигнала подвижный якорь 11 электромагнита 4 изменяет свое положение и открывает клапан 3, Газ под высоким давлением через гаэоподводящее отверстие 14 идет по двум направлениям; часть через кольцевую проточку 13 и отвер-. стия во втулке, через клапан 3 в приводную полость 15, а вторая часть газа от кольцевой проточки 13 направляется через наклонные отверстия 5 и каналы 7 питания газом к питательному клапану 1.

При подаче импульса на обмотку электромагнита 4 подвижный якорь 11 втягивается в катушку электромагнита и открывает клапан 3, одновременно золотник перекры25

50 вает канал 9 отвода газа. Приводная полость

15 начинает заполняться газом, с ростом его количества поршень 2 идет вниз и открывается питательный клапан 1, после чего газ из каналов 7 питания газом через открытый клапан 1 поступает в цилиндр двигателя.

После прекращения подачи импульса закрывается клапан 3, золотник открывает канал 9 отвода газа из приводной полости

15, давление на поршень 2 ослабевает и пружина 10 возвращает клапан 1 в исходное состояние.

Величина хода питательного .клапана 1 и продолжительность его открытия может устанавливаться продолжительностью подачи импульса на обмотку электромагнита.

Формула изобретения

Электроуправляемый клапан подачи газа в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с отводящим и подводящим штуцерами, каналом питания газом, размещенный в корпусе клапан, снабженный тарелкой с запорным седлом, цилиндрическую герметизирующую направляющую и подпружиненный пневмопоршень, жестко соединенные между собой штоком клапана, образованные в корпусе коаксиально штоку клапана питательную полость, располагающуюся между тарелкой клапана и его направляющей, и приводную полость, располагающуюся со стороны торца пневмопоршня, подпружиненный двухсторонний управляющий клапан с электромагнитным приводом, установленный во втулке с запорной поверхностью с возможностью поочередного сообщения приводной полости с подводящим и отводящим штуцерами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, двухсторонний клапан выполнен в видетарельчатого клапана с направляющей — золотником и кольцевой выточкой, причем кольцевая выточка выполнена на направляющей — золотнике с воэможностью сообщения приводной йолости с отводящим штуцером при закрытом положении клапана и с возможностью сообщения приводной полости с подводящим штуцером через запорную поверхность тарелки клапана при открытом положении клапана.

1746024

Составитель Б. Постников

Техред M,Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор И, Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 2378 Ти ра)к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5