Устройство для отключения цилиндра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик. тзвнсп мое о г а - т. св . . стсльства Л "

Заявлено 04Х111.1969 (№ 1353399 24-6) М. Кл. F 024 17 02 с прпсосднпсппсм заявки №

Квинтет пв делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 15.V.1972. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 15Х1.1972

УДК 621.43-441.2(088.8) Авторы изобретения

Л. П. Чиркин, И. И. Резник, Б. С. Еременко, Зй ррОЗЕуза к,, ..Ез

Г. A. Прокопенко е р

Заявитель Харьковский ордена Ленина моторостроительный Ьаваф. «ep6;.à É1)ëé ..-УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРА

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания,и может быть использовано, например, в транспортных четырехтактных дизелях с турбонаддувом.

При эксплуатации транспортных двигателей не удается рационально использовать полную его мощность, Интервал используемых оборотов и мощностей в таких двигателях довольно значительный. Например, у дизеля СМД с номинальным числом оборотов 1700 об/мин число минимально устойчивых оборотов равно

500 об/мин. Следовательно, при эксплуатации такого двигателя количество оборотов изменяется более чем в три раза.

При уменьшении числа оборотов в дизелях значительно ухудшается смесеобразование, так как давление распыливания топлива резко уменьшается, Если дизель имеет турбонаддув, то количество поступающего в цилиндр воздуха также уменьшается, что приводит к неполному сгоранию топлива. В результате этого повышается дымность выхлопа, происходит процесс закоксовывания,колец iH т. п.

Известны устройства для отключения цилиндра четырехтактного дизеля с турбонаддувом, содержащие механизм, управляющий подачей топлива форсунки. Однако только улучшение распыла топлива не повышает экойомичности транспортных двигателей, работаю цих на малых нагрузках, так как при уменьшенин оборотов резко снижается температура конца сжатия и рабочий процесс протекает вяло. Кроме того, при отключении цилиндров только по топливу происходит дополнительная

5 потеря мощности на бесполезное сжатие и выталкивание воздушного заряда в неработающих .цили ндр ах.

Предлагаемое устройство лишено этого недостатка и позволяет повыс пь экономичность

10 работы дизеля на режимах частичных нагрузок и холостого хода.

Поставленная цель обеспечивается откапоченнсм подачи в цилиндр топлива и воздуха.

Для этого механизм имеет подключенный

15 к форсунке индивидуальный выключатель, установленный на трубопроводе высокогодавления и управляемый .от рейки топливного насоса через глдросистему, а толкатели клапанов выполнены в виде телескопических под20 пружипенных стаканов, промежуточная полость которых сообщена с гидросистемой.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — толкатель клапана с гидроуправлением; на фиг. 3

25 и 4 — варианты стыковки штанги с рычагом; на фиг. 5 и б — гидровыключатель; на фиг.7— двухклапанная коробка.

Устройство включает следующие основные узлы: толкатели .1 с гидравлическим управле30 пнем, штанги 2, связанные с коромыслами 3, 338663 клапаны 4 (впускные или выпускные), форсунки 5 с гидровыключателями б, двухклапанную коробку 7, топливный насос высокого давления 8, гидронасос 9, перепускной клапа н 10.

Толкатели 1 и гидровыключатели б соединены с гидронасосом 9 масляными трубопроводами 11 — 18 через двухклапанную коробку 7 и нагнетающий трубопровод 14. Форсунки 5 и топливные трубки 15 соединены с насосом высокого давления 8, рейка 16 подачи топлива которого взаимодействует с упором 17, поворачиваюшимся вокруг неподвижного шарнира 18. Толкатель выполнен в виде двух телескопических стаканов 19 и 20 с пружиной 21, установленной таким образом, чтобы соприкосновение стаканов в точке А было надежно обеспечено при выключенной масляной системе. Наружный 19 и внутренний 20 стаканы образуют масляную полость 22 и снабжены кольцами 28 и 24, служащими для уплотнения масляной полости 22 и канала 25.

Телескопические стаканы толкателя прижаты к кулачку 26 распределительного вала пружиной 27. Внутри стакана 20 размещается штанга 2, нижний конец которой не доходит до его донышка на величину М, превышающую на 2 — 3 мм высоту подъема толкателя, определяемую профилем кулачка 26. Для подвода масла в толкатель по трубе 28 имеется штуцер 29, а уплотнение соединения обеспечивается прокладкой 80. Пружина 27 упирается во втулку 81, закрепленную болтами 82, удерживающими крышки люков блока.

Подвеска штанги 2 может осуществляться по вариантам (см. фиг. 3 и 4). На фиг.3 штанга 2.подвешена на сферическом буртике и ко тактируется со втулкой 88 в точке Б, причем имеется гарантированный зазор К порядка

0,25 — 0,35 мм.

Вварианте,,изображенно,м на фиг. 4, штанга упирается во втулку в верхней точке 8, а по сферическому буртику устанавливается зазор Л порядка 0,25 — 0,35 мм.

На приемном штуцере 34 форсунок тех цилиндров, которые входят в отключенную группу, устанавливается гидровыключатель б, .который состоит .из корпуса 85, поршня 86 с воз. вратной пружиной 87 и прецезионной иглой 38 и штока 89. В корпусе установлена для уплотнения прокладка 40.

Топливо высокого давления подводится через трубку 15. Для отвода перепускаемого топлива предусмотрен трубопровод 41, для сли ва утечек топлива и масла — трубопровод 42.

Двухклапанная коробка состоит из корпуса

43, двух притертых клапанов 44, открытие которых управляется штоками 89. Отверстия 45 служат для крепления коробки. Положение штоков определяется положением рейки 46, находящейся под действием пружины 47 в крайнем левом положении (нерабочее положение). Работа двухклапанной коробки согла5

65 суется с движением рейки топливного насоса рычагом 48.

На чертежах изображено положение механизмов в тот момент, когда двигатель работает на минимально устойчивых оборотах холостого хода или на малых нагрузках, т.е.когда одна группа цилиндров выключена.

Следовательно, при работе двитателя кулачок 26,вращается и приводит в движение,толкатель. При этом стаканы 19 и 20 совершают возвратно-поступательное движение, находясь под воздействием кулачка 26 и пружины 27.

В этот момент штанга 2 толкателя «подвешена», и ее нижний конец не доходит до упора в стакане 20 на расстояние М. Величина М превышает высоту подъема стакана толкателя, поэтому при движении обоих стаканов штанга

2, а следовательно, и клапаны 4 остаются неподвижнымии.

При этом впускные (или выпускные) клапаны 4 не работают. Отсутствует также подача топлива форсункой 5 в цилиндр, несмотря на то, что топливный насос высокого давления 8 в это время работает и подает топливо к форсунке по трубке 15. Топливо, поступающее в этот момент в гидровыключатель б, перепускается и сливается в бак по трубопроводу 41.

Гидровыключатель позволяет в период отключения цилиндра при работающем топливном насосе в соответствующей форсунке перепускать и возвращать подаваемое насосом топливо обратно в топливный бак, не допуская впрыска его в цилиндры. Это происходит следующим образом.

При работе цилиндра, а следовательно, и форсунки от топливного насоса высокого давления 8 топливо под высоким давлением поступает в выключатель по трубке 5 и затем направляется по каналу в приемный штуцер

84 форсунки 5. Прецезионная игла 88 заперга поршнем, находящимся под давлением масла, подведенного от гидронасоса по трубопроводу 12.

При отключении масла давление над поршнем 36 в полости 1 падает, и пружина 87 поднимает иглу 88, образуя на запорном корпусе зазор Л (порядка 0,5 мм). Топливо начинает перетекать из трубки 15 в канал 49 и далее через зазор Л в сливной трубопровод 41. Давление в трубке 15 резко падает, и игла форсунки не поднимается. Просочившиеся через зазоры масло и топливо отводятся по трубопроводу 42.

Таким образом, одна группа цилиндров не получает топлива, а в оставшейся группе форсунки не имеют гидровыключателя и работают с большей цикловой подачей топлива.

Двухклапанная коробка на фиг,7изображена в положении, когда рабочий цилиндр двигателя отключен при работающем двигателе, и слив масла из толкателя 1 и гидровыключателя б происходит по открытым трубопроводам II — 18, а также по каналам 50 и 51 в сливной трубопровод 52.

При переключении дизеля на средние и по33866,3 вышенные мощности рейка 1б насоса 8 упирается в упор 17. Рычаг 48 перемещает рейку

4б двухклапанной коробки 7.

В результате этого один из клатганов 44 закрывает я, а другой открывается. Масло от гидронасоса устремляется по трубопроводу 14 и каналу 58 в канал 50, а оттуда по трубопроводам 13 и 11 направляется в гидротолкателb и IIO трубопроводу 12 в гидровыключатель,т.е. топливо начинает нормально распыливаться форсунками. Толкатель 1 начинает работать как обычно, т. е. клапан, не меняя фаз, начинает открываться и закрываться.

Двигатель переходит на работу всех цилиндров.

При переключении двигателя с оольших нагрузок на малые, рейка топливного насоса отходит от упора 17 .и начинает процесс выключения форсунок и клапанов той же группы цилнндров двигателя, которая должна отключаться.

Предмет изобретения

Устройство для отключения цилиндра преимущественно четырехтактного дизеля с турбонаддувом, содержащее механизм, управляющий подачей топлива форсунки, и привод клапанов, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности работы дизеля на режимах частичных нагрузок и холостого хода, механизм имеет подключенный и форсунке индивидуальный выключатель, установленный на трубопроводе высокого давления и управляемый от рейки топливного насоса через гидросистему, а толкатели клапанов выполнены в виде телескопических подпружиненных стаканов, промежуточная полость которых сообщена с гидросистемой.

33866,3 юг У

Фог (р

53

Составитель В. Васильев

Редактор Н. Вирко

Корректор 3. Тарасова

Заказ 1681,10 Изд. № 705 Тираж 448 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам нзобрстений н открытий при Совстс Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Ф г 5

46 1