[go: up one dir, main page]

RU2163299C2 - Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system - Google Patents

Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system Download PDF

Info

Publication number
RU2163299C2
RU2163299C2 RU99107106/06A RU99107106A RU2163299C2 RU 2163299 C2 RU2163299 C2 RU 2163299C2 RU 99107106/06 A RU99107106/06 A RU 99107106/06A RU 99107106 A RU99107106 A RU 99107106A RU 2163299 C2 RU2163299 C2 RU 2163299C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
piston
groove
housing
drain
Prior art date
Application number
RU99107106/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99107106A (en
Inventor
М.Г. Крупский
А.И. Хуциев
Г.В. Чоговадзе
Original Assignee
Московский государственный открытый университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский государственный открытый университет filed Critical Московский государственный открытый университет
Priority to RU99107106/06A priority Critical patent/RU2163299C2/en
Publication of RU99107106A publication Critical patent/RU99107106A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163299C2 publication Critical patent/RU2163299C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines; valve control system. SUBSTANCE: timing gear valve hydraulic control system of internal combustion engine has service tank, pump, pressure regulator, accumulator, distributor with controlled valves at oil inlet and outlet, control system with pickup unit and valve hydraulic drive mechanisms. Proposed system is simple in design and provides optimization of timing phases at any duty. EFFECT: improved efficiency of operation, enlarged operating capabilities of internal combustion engine. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к гидравлическим системам управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, in particular to hydraulic control systems for gas valves of an internal combustion engine.

Известна гидравлическая система управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания, принятая за прототип, содержащая насос, регулятор давления, аккумулятор, подводящую и сливную магистрали, блок датчиков для контроля параметров и условий работы двигателя и его системы газораспределения, микроэлектронную систему управления, электрически связанную с регулятором давления и блоком датчиков, механизмы гидропривода клапанов газораспределения, распределитель, золотник которого кинематически связан с коленчатым валом и синхронизирован с ним в соответствии с фазами газообмена и порядком работы цилиндров. В корпусе распределителя по числу цилиндров выполнены сквозные сверления для подвода масла к механизмам привода клапанов с угловыми смещениями между собой, равными угловым смещениям между одноименными фазами газообмена. Золотник распределителя в плоскости сквозных сверлений для подвода масла имеет отделенные между собой перемычками местные подводящую и сливную канавки на наружной поверхности и внутренний осевой нагнетательный канал, гидравлически связанный через подводящую магистраль последовательно с аккумулятором, регулятором давления, насосом и сверлением с местной подводящей канавкой. Каждый из механизмов гидропривода состоит из дифференциального поршня, перемещающегося в корпусе, верхняя внутренняя цилиндрическая поверхность которого образует прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня большего диаметра, а нижняя - прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня меньшего диаметра. Дифференциальный поршень делит корпус на верхнюю и нижнюю полости, причем верхняя полость каждого корпуса нагнетательной магистралью гидравлически связана с соответствующим сквозным сверлением в корпусе распределителя. Имеются также маслопрокачивающий насос с автономным приводом и отводы от нагнетательных магистралей с встроенными обратными клапанами (DE, патент N 3935218, кл. F 01 L 9/02, 1991 г.). A known hydraulic control system for gas distribution valves of an internal combustion engine, adopted as a prototype, comprising a pump, pressure regulator, accumulator, supply and drain lines, a sensor unit for monitoring parameters and operating conditions of the engine and its gas distribution system, a microelectronic control system, electrically connected to the pressure regulator and a block of sensors, hydraulic valve timing mechanisms, a distributor whose spool is kinematically connected to the crankshaft and synchronized with it in accordance with the phases of gas exchange and the order of operation of the cylinders. Through the number of cylinders in the distributor’s body, through-hole drills were made to supply oil to the valve drive mechanisms with angular displacements between themselves equal to the angular displacements between the gas exchange phases of the same name. The spool of the distributor in the through-hole plane for oil supply has local supply and drain grooves separated by jumpers on the outer surface and an internal axial discharge channel hydraulically connected through the supply line in series with the accumulator, pressure regulator, pump and drilling with the local supply groove. Each of the hydraulic drive mechanisms consists of a differential piston moving in the housing, the upper inner cylindrical surface of which forms a precision connection with the outer surface of the larger diameter piston, and the lower one - the precision connection with the outer surface of the smaller diameter piston. A differential piston divides the housing into upper and lower cavities, the upper cavity of each housing being supplied with a discharge line hydraulically connected to the corresponding through-hole drilling in the distributor housing. There is also an oil pump with autonomous drive and taps from the discharge lines with built-in check valves (DE, patent N 3935218, class F 01 L 9/02, 1991).

При практическом использовании данной гидравлической системы она обладает рядом существенных недостатков. In the practical use of this hydraulic system, it has a number of significant drawbacks.

Во-первых, отсутствие гарантий четкого фиксирования клапанов газораспределения в закрытом состоянии перед запуском двигателя внутреннего сгорания в результате отказа от возвратных пружин. Firstly, the lack of guarantees for clearly fixing the gas distribution valves in the closed state before starting the internal combustion engine as a result of the failure of return springs.

Во-вторых, наличие реальной возможности нарушения кинематики и динамики клапанов на начальном этапе работы двигателя в случае кинематической связи золотника распределителя с коленчатым валом и отсутствия предварительного заполнения каналов маслом. Secondly, there is a real possibility of violation of the kinematics and dynamics of the valves at the initial stage of engine operation in the case of a kinematic connection of the valve spool to the crankshaft and the lack of preliminary filling of the channels with oil.

В-третьих, наличие реальной возможности многократной циркуляции одного и того же объема масла в нагнетательной магистрали из-за соизмеримости ее емкости с емкостью верхней полости корпуса механизма гидропривода клапана, что снижает надежность работы системы. Thirdly, the real possibility of multiple circulation of the same volume of oil in the discharge line due to the commensurability of its capacity with the capacity of the upper cavity of the valve body of the hydraulic drive mechanism, which reduces the reliability of the system.

В-четвертых, наличие фазы движения клапана по инерции, что может вызвать нестабильность работы системы газораспределения. Fourth, the presence of a phase of valve movement by inertia, which can cause instability of the gas distribution system.

В-пятых, отсутствие надежного устройства гашения скорости перемещения клапана в конечных фазах его открытия и закрытия. Fifthly, the lack of a reliable damping device for the valve moving speed in the final phases of its opening and closing.

В-шестых, отсутствие возможности создания механизмом гидропривода повышенного усилия на начальной фазе движения клапана, что очень важно, например, для выпускных клапанов. Sixth, the inability to create a mechanism of hydraulic drive increased effort in the initial phase of valve movement, which is very important, for example, for exhaust valves.

В-седьмых, наличие повышенных радиальных усилий со стороны золотника распределителя на корпус. Seventh, the presence of increased radial forces from the side of the valve spool on the housing.

В-восьмых, невозможность раздельного регулирования фаз открытия и закрытия клапанов. Eighth, the inability to separately control the phases of opening and closing valves.

В-девятых, сложность конструкции распределителя, связанная с необходимостью обеспечения одновременного вращательного и возвратно-поступательного движения золотника. Ninth, the complexity of the design of the distributor associated with the need to provide simultaneous rotational and reciprocating movement of the spool.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы и расширение возможностей двигателя внутреннего сгорания. The technical result of the invention is to increase work efficiency and expand the capabilities of an internal combustion engine.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что в отличие от прототипа клапаны газораспределения снабжены возвратными пружинами, а маслопрокачивающий насос гидравлически связан с отводами и через обратный клапан - с системой смазки двигателя. The specified technical result of the invention is achieved by the fact that, in contrast to the prototype, the gas distribution valves are equipped with return springs, and the oil pump is hydraulically connected to the outlets and through the check valve to the engine lubrication system.

Нагнетательные магистрали через нормально открытые обратные клапаны гидравлически связаны со сливной магистралью. The discharge lines through normally open check valves are hydraulically connected to the drain line.

Дифференциальный поршень на наружной цилиндрической поверхности большего диаметра имеет канавку с увеличением ее проходного сечения в направлении нижнего торца, а в верхней части - цилиндрический выступ с канавкой на наружной поверхности с уменьшением ее проходного сечения в направлении верхнего торца. The differential piston on the outer cylindrical surface of a larger diameter has a groove with an increase in its bore in the direction of the lower end, and in the upper part there is a cylindrical protrusion with a groove on the outer surface with a decrease in its bore in the direction of the upper end.

Корпус снабжен расточкой под выступ, образуя с ним прецизионное соединение. The housing is equipped with a bore under the protrusion, forming with it a precision connection.

В средней части верхней внутренней цилиндрической поверхности корпус снабжен пазами. In the middle of the upper inner cylindrical surface, the housing is provided with grooves.

Дифференциальный поршень в зоне меньшего диаметра имеет осевое сверление и два радиальных канала, соединяющих осевое сверление с наружной цилиндрической поверхностью. Верхний радиальный канал выполнен так, что при выходе верхнего торца поршня в зону пазов корпуса он перекрывается нижней внутренней поверхностью поршня. При этом нижний радиальный канал при любом положении клапана находится в зоне канавки, выполненной в нижней внутренней поверхности корпуса. В свою очередь канавка гидравлически соединена со сливной магистралью, на которой установлен подпорный клапан, регулирующий давление масла на сливе и электрически связанный с микроэлектронной системой управления. The differential piston in the smaller diameter zone has axial drilling and two radial channels connecting axial drilling with the outer cylindrical surface. The upper radial channel is made so that when the upper end of the piston enters the groove zone of the housing, it overlaps the lower inner surface of the piston. In this case, the lower radial channel at any position of the valve is in the zone of the groove made in the lower inner surface of the housing. In turn, the groove is hydraulically connected to the drain line, on which a backup valve is installed, which regulates the oil pressure at the drain and is electrically connected to the microelectronic control system.

Золотник распределителя имеет внутренний осевой сливной канал, который сверлением гидравлически связан с местной сливной канавкой. The spool of the distributor has an internal axial drain channel, which is hydraulically connected by drilling to a local drain groove.

В каждом случае со смещением на 180o относительно местных подводящей и сливной канавок и симметрично по обе стороны от плоскости их расположения в зоне сплошной цилиндрической поверхности золотника выполнены по паре местных компенсационных канавок, равных в каждой паре по площади между собой и в сумме - площади соответствующей местной канавки. Причем в паре обе компенсационные канавки соединены между собой и с соответствующим внутренним осевым каналом.In each case, with an offset of 180 o relative to the local supply and drain grooves and symmetrically on both sides of their plane of location in the area of the continuous cylindrical surface of the spool, a pair of local compensation grooves are made, equal in each pair in area to each other and in total - the area of the corresponding local grooves. Moreover, in a pair of both compensation grooves are interconnected and with the corresponding internal axial channel.

В подводящую магистраль после аккумулятора и в сливную на выходе из распределителя соответственно встроены по управляемому клапану, электрически связанному с системой управления. After the accumulator and in the drain at the outlet of the distributor, they are respectively integrated into the supply line via a controlled valve electrically connected to the control system.

Возможны варианты гидравлической системы. Hydraulic options available.

Торцевая полость выступа поршня может быть гидравлически связана через обратный клапан с верхней полостью механизма гидропривода клапана. The end cavity of the piston protrusion can be hydraulically connected through a check valve to the upper cavity of the valve hydraulic drive mechanism.

Верхняя полость через обратный клапан, размещенный в дифференциальном поршне, радиальным сверлением может быть гидравлически соединена с проточкой в нижней части наружной поверхности поршня большего диаметра. При этом в положении клапана на седле проточка находится в зоне пазов. The upper cavity through a non-return valve located in the differential piston by radial drilling can be hydraulically connected to a groove in the lower part of the outer surface of the larger diameter piston. In this case, in the valve position on the seat, the groove is in the groove zone.

Осевое сверление в поршне дополнительным сверлением может быть соединено с нижней торцевой поверхностью поршня, упирающегося в торец клапана газораспределения. Axial drilling in the piston by additional drilling can be connected to the lower end surface of the piston abutting against the end face of the valve.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидравлической системы управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 2 - варианты гидравлической системы. In FIG. 1 is a schematic diagram of a hydraulic valve control system for a gas distribution valve of an internal combustion engine; FIG. 2 - options for the hydraulic system.

Из расходного бака 1 (фиг. 1) масло насосом 2 через регулятор давления 3, аккумулятор 4, управляемый клапан 5 и подводящую магистраль 6 подается к внутреннему осевому нагнетательному каналу 7 золотника 8 распределителя 9. From the supply tank 1 (Fig. 1), the oil is pumped through the pressure regulator 3, the accumulator 4, the controlled valve 5 and the supply line 6 to the internal axial pressure channel 7 of the spool 8 of the distributor 9.

Вращающийся в корпусе 10 золотник 8 кинематически связан с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания 11 и синхронизирован с ним в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров. Золотник 8 снабжен внутренним сливным каналом 12, а на его наружной поверхности выполнены отделенные между собой перемычками 13 и 14 местные подводящая 15 и сливная 16 канавки. Внутренние осевые нагнетательный 7 и сливной 12 каналы сверлениями 17 и 18 соединены соответственно с местными подводящей 15 и сливной 16 канавками. The spool 8 rotating in the housing 10 is kinematically connected with the crankshaft of the internal combustion engine 11 and synchronized with it in accordance with the gas distribution phases and the cylinder operation order. The spool 8 is provided with an internal drain channel 12, and on its outer surface, local supply 15 and drain 16 grooves separated by jumpers 13 and 14 are made. Internal axial discharge 7 and drain 12 channels by drilling 17 and 18 are connected respectively with the local inlet 15 and drain 16 grooves.

В корпусе 10 распределителя в плоскости расположения местных канавок 15 и 16 по числу цилиндров (в пределе в одном ряду до шести) выполнены сквозные сверления 19 для подвода масла к механизмам гидропривода 20 клапанов 21, снабженных возвратными пружинами 22. Сквозные сверления 19 имеют угловые смещения, равные угловым смещениям между одноименными фазами газораспределения. In the housing 10 of the distributor, in the plane of the local grooves 15 and 16, through the number of cylinders (in the limit in the same row of up to six), through-holes 19 are made for oil supply to the hydraulic mechanisms 20 of the valves 21 provided with return springs 22. Through-holes 19 have angular displacements, equal to the angular displacements between the same valve timing.

В каждом случае со смещением на 180o относительно местных подводящей 15 и сливной 16 канавок и симметрично по обе стороны от плоскости их расположения в зоне сплошной цилиндрической поверхности золотника 8 выполнены по паре местных компенсационных канавок (на фиг. 1 не показаны), равных в каждой паре по площади между собой и в сумме - площади соответствующей местной канавки. Причем в каждой паре обе компенсационные канавки соединены между собой и с соответствующим внутренним осевым каналом.In each case, with an offset of 180 ° relative to the local supply 15 and drain 16 grooves and symmetrically on both sides of the plane of their location in the area of the continuous cylindrical surface of the spool 8, there are a pair of local compensation grooves (not shown in Fig. 1), equal in each a pair in area between each other and in total - the area of the corresponding local groove. Moreover, in each pair, both compensation grooves are interconnected and with the corresponding internal axial channel.

Механизм гидропривода 20 клапана 21 состоит из дифференциального поршня 23, перемещающегося в корпусе 24, верхняя внутренняя цилиндрическая поверхность 25 которого образует прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня большего диаметра, а нижняя 26 - прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня меньшего диаметра. Дифференциальный поршень 23 делит корпус 24 на верхнюю 27 и нижнюю 28 полости. Причем верхняя полость 27 каждого механизма 20 нагнетательной магистралью 29 гидравлически связана с соответствующим сквозным сверлением 19 корпуса 10. The hydraulic actuator 20 of the valve 21 consists of a differential piston 23 moving in the housing 24, the upper inner cylindrical surface 25 of which forms a precision connection with the outer surface of the piston of a larger diameter, and the lower 26 is a precision connection with the outer surface of the piston of a smaller diameter. The differential piston 23 divides the housing 24 into the upper 27 and lower 28 of the cavity. Moreover, the upper cavity 27 of each mechanism 20 of the discharge line 29 is hydraulically connected with the corresponding through drilling 19 of the housing 10.

Внутренний сливной канал 12 золотника 8 последовательно через сливную магистраль 30, управляемый клапан 31, подпорную магистраль 32 и подпорный клапан 33 гидравлически соединен с расходным баком 1. The internal drain channel 12 of the spool 8 in series through the drain line 30, the controlled valve 31, the backup line 32 and the backup valve 33 is hydraulically connected to the supply tank 1.

Нагнетательные магистрали 29 через отводы 34 и обратные клапаны 35 гидравлически связаны с маслопрокачивающим насосом 36 с автономным приводом, который в свою очередь через обратный клапан 37 соединен с системой смазки двигателя 11. The discharge lines 29 through taps 34 and check valves 35 are hydraulically connected to the oil pump 36 with an independent drive, which, in turn, through a check valve 37 is connected to the lubrication system of the engine 11.

Нагнетательные магистрали 29 через нормально открытые обратные клапаны 38 гидравлически связаны с подпорной магистралью 32. The discharge lines 29 through normally open check valves 38 are hydraulically connected to the retaining line 32.

Дифференциальные поршень 23 механизма гидропривода на наружной цилиндрической поверхности большего диаметра имеет канавку 39 с увеличением ее проходного сечения в направлении нижнего торца 40 поршня 23, а в верхней части - цилиндрический выступ 41 с канавкой 42 на наружной поверхности с уменьшением ее проходного сечения в направлении верхнего торца 43 поршня 23. Корпус 24 снабжен расточкой под выступ 41, образуя с ним прецизионное соединение. The differential piston 23 of the hydraulic drive mechanism on the outer cylindrical surface of a larger diameter has a groove 39 with an increase in its bore in the direction of the lower end 40 of the piston 23, and in the upper part there is a cylindrical protrusion 41 with a groove 42 on the outer surface with a decrease in its bore in the direction of the upper end 43 of the piston 23. The housing 24 is provided with a bore under the protrusion 41, forming with it a precision connection.

В средней части верхней внутренней цилиндрической поверхности корпус 24 снабжен пазами 44. In the middle part of the upper inner cylindrical surface, the housing 24 is provided with grooves 44.

Дифференциальный поршень 23 в зоне меньшего диаметра имеет осевое сверление 45 и два радиальных канала 46 и 47, соединяющих осевое сверление с наружной цилиндрической поверхностью. Верхний радиальный канал 46 выполнен так, что при выходе верхнего торца 43 поршня 23 в зону пазов 44 он перекрывается нижней 26 внутренней поверхностью корпуса 24. При этом нижний радиальный канал 47 при любом положении клапана 21 находится в зоне канавки 48. которая гидравлически соединена с подпорной магистралью 32. The differential piston 23 in the area of smaller diameter has an axial drilling 45 and two radial channels 46 and 47 connecting the axial drilling with the outer cylindrical surface. The upper radial channel 46 is made so that when the upper end 43 of the piston 23 enters the groove zone 44, it is blocked by the lower 26 inner surface of the housing 24. Moreover, the lower radial channel 47 at any position of the valve 21 is in the zone of the groove 48. which is hydraulically connected to by line 32.

Гидравлическая система снабжена микроэлектронной системой управления 49, электрически связанной с регулятором давления 3, управляемыми клапанами 5 и 31, подпорным клапаном 33 и блоком датчиков 50, предназначенным для контроля параметров и условий работы двигателя 11 и его системы газораспределения. The hydraulic system is equipped with a microelectronic control system 49, electrically connected to a pressure regulator 3, controlled by valves 5 and 31, a backup valve 33 and a sensor block 50, designed to control the parameters and operating conditions of the engine 11 and its gas distribution system.

Во втором варианте гидравлической системы (фиг. 2) торцевая полость 51 выступа 41 поршня 23 через обратный клапан 52 дополнительно гидравлически связана с верхней полостью 27 гидропривода 20 клапана 21. In the second embodiment of the hydraulic system (Fig. 2), the end cavity 51 of the protrusion 41 of the piston 23 through the check valve 52 is additionally hydraulically connected to the upper cavity 27 of the hydraulic actuator 20 of the valve 21.

В третьем варианте (фиг. 2) верхняя полость 27 через обратный клапан 53, размещенный в дифференциальном поршне 23, дополнительно радиальным сверлением гидравлически соединена с проточкой 54 в нижней части наружной поверхности поршня большего диаметра. При этом в положении клапана 21 на седле проточка 54 находится в зоне пазов 44. In the third embodiment (Fig. 2), the upper cavity 27 through a check valve 53 located in the differential piston 23 is additionally hydraulically connected by a radial drilling to a groove 54 in the lower part of the outer surface of the larger diameter piston. Moreover, in the position of the valve 21 on the seat, the groove 54 is in the area of the grooves 44.

В четвертом варианте (фиг. 2) осевое сверление 45 поршня 23 дополнительным сверлением 55 соединено с нижней торцевой поверхностью поршня, упирающейся в торец клапана 21 газораспределения. In the fourth embodiment (Fig. 2), axial drilling 45 of the piston 23 with an additional drilling 55 is connected to the lower end surface of the piston abutting against the end face of the valve 21.

Гидравлическая система управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. The hydraulic control system of the valve timing of the internal combustion engine operates as follows.

В зависимости от режима и условий работы двигателя внутреннего сгорания 11 (фиг. 1) оптимальные фазы начала открытия и закрытия клапанов 21 и характеристики их движения обеспечиваются микроэлектронной системой управления 49. При этом характеристики движения клапанов зависят от величин рабочего давления на нагнетании и сливе, определяемых соответственно работой регулятора давления 3 и подпорного клапана 33. Depending on the mode and operating conditions of the internal combustion engine 11 (Fig. 1), the optimal phases of the onset of opening and closing of the valves 21 and the characteristics of their movement are provided by the microelectronic control system 49. The characteristics of the valve movement depend on the values of the operating pressure at the discharge and discharge, determined respectively, the operation of the pressure regulator 3 and the check valve 33.

Фаза начала открытия клапана 21 и продолжительность его движения определяется управляемым клапаном 5 в пределах продолжительности гидравлической связи местной подводящей канавки 15 с верхней полостью 27 механизма гидропривода клапана. The phase of the start of opening of the valve 21 and the duration of its movement is determined by the controlled valve 5 within the duration of the hydraulic connection of the local supply groove 15 with the upper cavity 27 of the valve hydraulic drive mechanism.

Фаза начала закрытия клапана 21 определяется управляемым клапаном 31 в пределах продолжительности гидравлической связи сквозного отверстия 19 со сливной магистралью 30, определяемой углом раствора местной сливной канавки. The closing start phase of the valve 21 is determined by the controlled valve 31 within the duration of the hydraulic connection of the through hole 19 with the drain line 30, determined by the opening angle of the local drain groove.

При необходимости возможно индивидуальное регулирование фаз газораспределения по цилиндрам. If necessary, it is possible to individually control the valve timing.

Включение в систему маслопрокачивающего насоса 36 с автономным приводом гарантирует систему от возможных срывов в работе механизмов гидропривода 20 клапанов 21 в результате незаполнения системы маслом в момент пуска двигателя 11. При этом для лучшего заполнения всех механизмов гидропривода 20 маслом при работе маслопрокачивающего насоса 36 по команде от системы управления 49 управляемый клапан 31 остается открытым. The inclusion in the system of an oil pump 36 with an autonomous drive guarantees the system from possible breakdowns in the operation of the hydraulic drive mechanisms of 20 valves 21 as a result of the system not filling with oil at the time of engine starting 11. Moreover, to better fill all the hydraulic drive mechanisms of 20 with oil when the oil pump 36 is operated by command from control system 49 controlled valve 31 remains open.

Нормально открытый обратный клапан 38 в процессе закрытия клапана 21 гарантирует на каждом цикле слив масла из нагнетательной магистрали 29, что увеличивает надежность работы механизма гидропривода клапана. A normally open non-return valve 38 during the closing process of the valve 21 guarantees, at each cycle, oil drain from the discharge line 29, which increases the reliability of the hydraulic valve mechanism.

Переменные по проходному сечению канавки 39 и 42 на поршне 23 обеспечивают благоприятные характеристики движения клапана на конечных стадиях его открытия и закрытия. Variables in the cross section of the grooves 39 and 42 on the piston 23 provide favorable characteristics of the movement of the valve at the final stages of its opening and closing.

Наличие в корпусе 24 пазов 44 обеспечивает повышенное усилие, передаваемое на клапан 21, только на начальной стадии его движения (что очень важно, например, для выпускных клапанов). После выхода верхнего торца 43 поршня 23 в зону пазов 44 изменяется эффективная площадь поршня, что снижает усилие и уменьшает энергетические затраты. При этом наличие верхнего радиального канала 46 предотвращает защемление нижней полости 28 и способствует нормальной работе механизма гидропривода клапана. The presence in the housing 24 of the grooves 44 provides increased force transmitted to the valve 21, only at the initial stage of its movement (which is very important, for example, for exhaust valves). After the upper end 43 of the piston 23 exits into the groove zone 44, the effective area of the piston changes, which reduces the force and reduces energy costs. Moreover, the presence of the upper radial channel 46 prevents pinching of the lower cavity 28 and contributes to the normal operation of the valve hydraulic drive mechanism.

Наличие нижнего радиального канала 47 обеспечивает заполнение нижней полости 28 при закрытии клапана 21. The presence of the lower radial channel 47 provides filling of the lower cavity 28 when closing the valve 21.

Наличие местных компенсационных канавок на золотнике 8 разгружает его от сил давления масла и тем самым повышает надежность работы распределителя 9. The presence of local compensation grooves on the spool 8 unloads it from the forces of oil pressure and thereby increases the reliability of the distributor 9.

Для избежания некоторого падения усилия, развиваемого механизмом гидропривода 20 (фиг. 2) клапана 21 на начальной фазе открытия, торцевая полость 51 выступа 41 поршня 23 через обратный клапан 52 может быть гидравлически связана с верхней полостью 27. To avoid some drop in the force developed by the hydraulic actuator 20 (Fig. 2) of the valve 21 at the initial opening phase, the end cavity 51 of the protrusion 41 of the piston 23 through the check valve 52 can be hydraulically connected to the upper cavity 27.

Для избежания потерь энергии в момент изменения эффективной площади поршня 23 (фиг. 2) и для обеспечения гарантий от защемления нижней полости 28, верхняя полость 27 через обратный клапан 53, размещенный в дифференциальном поршне 23, может быть радиальным сверлением гидравлически соединена с проточкой 54. In order to avoid energy losses at the moment of changing the effective area of the piston 23 (Fig. 2) and to ensure guarantees against pinching of the lower cavity 28, the upper cavity 27 through a check valve 53 located in the differential piston 23 can be radially drilled hydraulically connected to the groove 54.

Для обеспечения лучшей смазки торца клапана 21 (фиг. 2) осевое сверление 45 в поршне может быть соединено дополнительным сверлением 55 с нижней торцевой поверхностью поршня. To ensure better lubrication of the end face of valve 21 (Fig. 2), axial drilling 45 in the piston can be connected by additional drilling 55 with the lower end surface of the piston.

Результаты исследований элементов системы, проходящих в настоящее время, подтверждают возможность осуществления и эффективность изобретения. The results of studies of elements of the system, ongoing, confirm the feasibility and effectiveness of the invention.

Claims (4)

1. Гидравлическая система управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащая насос, регулятор давления, аккумулятор, подводящую и сливную магистрали, блок датчиков для контроля параметров и условий работы двигателя и его системы газораспределения, микроэлектронную систему управления, электрически связанную с регулятором давления и блоком датчиков, механизмы привода клапанов газораспределения, распределитель, золотник которого кинематически связан с коленчатым валом и синхронизирован с ним в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров, в корпусе распределения по числу цилиндров выполнены сквозные сверления для подвода масла к механизмам привода клапанов с угловыми смещениями между собой, равными угловым смещениям между одноименными фазами газораспределения, золотник в плоскости сквозных сверлений для подвода масла имеет отделенные между собой перемычками местную подводящую и сливную канавки на наружной поверхности и внутренний осевой нагнетательный канал, гидравлически связанный через подводящую магистраль последовательно с аккумулятором, регулятором давления, насосом и сверлением с местной подводящей канавкой, каждый из механизмов гидропривода клапанов состоит из дифференциального поршня, перемещающегося в корпусе, верхняя внутренняя цилиндрическая поверхность которого образует прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня большего диаметра, а нижняя - прецизионное соединение с наружной поверхностью поршня меньшего диаметра, дифференциальный поршень делит корпус на нижнюю и верхнюю полости, причем верхняя полость каждого корпуса нагнетательной магистралью гидравлически связана с соответствующим сквозным сверлением в корпусе распределителя, маслопрокачивающий насос с автономным приводом и отводы от нагнетательных магистралей с встроенными обратными клапанами, отличающаяся тем, что клапаны газораспределения снабжены возвратными пружинами, маслопрокачивающий насос гидравлически связан с отводами и через обратный клапан - с системой смазки двигателя, нагнетательные магистрали через нормально открытые обратные клапаны гидравлически связаны со сливной магистралью, дифференциальный поршень на наружной цилиндрической поверхности большего диаметра имеет канавку с увеличением ее проходного сечения в направлении торца, корпус снабжен расточкой под выступ, образуя с ним прецизионное соединение, в средней части верхней внутренней цилиндрической поверхности корпус снабжен пазами, дифференциальный поршень в зоне меньшего диаметра имеет осевое сверление и два радиальных канала, соединяющих осевое сверление с наружной цилиндрической поверхностью, причем верхний радиальный канал выполнен таким образом, что при выходе верхнего торца поршня в зону пазов корпуса он перекрывается нижней внутренней поверхностью корпуса, при этом нижний радиальный канал при любом положении клапана находится в зоне канавки, выполненной на нижней внутренней поверхности корпуса, в свою очередь, канавка гидравлически соединена со сливной магистралью, на которой установлен подпорный клапан, регулирующий давление масла на сливе и электрически связанный с микроэлектронной системой управления, золотник распределителя имеет внутренний осевой сливной канал, который сверлением гидравлически связан с местной сливной канавкой, в каждом случае со смещением на 180o относительно местных подводящей и сливной канавок и симметрично по обе стороны от плоскости их расположения в зоне сплошной цилиндрической поверхности золотника выполнены по паре местных компенсационных канавок, равных в каждой паре по площади между собой и в сумме - площади соответствующей местной канавки, причем в паре обе компенсационные канавки соединены между собой и с соответствующим внутренним осевым каналом, в подводящую магистраль после аккумулятора и в сливную на выходе и распределителя соответственно встроены по управляемому клапану, электрически связанному с системой управления.1. A hydraulic control system for gas distribution valves of an internal combustion engine, comprising a pump, pressure regulator, accumulator, supply and drain lines, a sensor unit for monitoring parameters and operating conditions of the engine and its gas distribution system, a microelectronic control system electrically connected to the pressure regulator and the sensor block , valve timing mechanisms, a distributor whose spool is kinematically connected to the crankshaft and synchronized with it according to In accordance with the gas distribution phases and the operating order of the cylinders, through-hole drilling was performed in the distribution housing for the number of cylinders to supply oil to the valve drive mechanisms with angular displacements between themselves equal to the angular displacements between the same gas distribution phases, the spool in the through-hole plane for oil supply has separate between jumpers local supply and drain grooves on the outer surface and the internal axial discharge channel, hydraulically connected through the supply magis the valve is in series with the accumulator, pressure regulator, pump and drilling with a local supply groove, each of the hydraulic valve drive mechanisms consists of a differential piston moving in the housing, the upper inner cylindrical surface of which forms a precision connection with the outer surface of the larger diameter piston, and the lower one - a precision connection with the outer surface of the piston of a smaller diameter, the differential piston divides the housing into lower and upper cavities, the upper cavity of each of the body of the supply line is hydraulically connected to the corresponding through-hole drilling in the distributor body, an oil pump with an autonomous drive and bends from the delivery lines with integrated check valves, characterized in that the gas distribution valves are equipped with return springs, the oil pump is hydraulically connected to the branches and through a check valve - with engine lubrication system, discharge lines through normally open non-return valves are hydraulically connected to by the flow line, the differential piston on the outer cylindrical surface of a larger diameter has a groove with an increase in its bore in the direction of the end face, the housing is provided with a bore under the protrusion, forming a precision connection with it, in the middle of the upper inner cylindrical surface the housing is provided with grooves, the differential piston in the smaller diameter has axial drilling and two radial channels connecting axial drilling with the outer cylindrical surface, and the upper radial channel is It is filled in such a way that when the upper end of the piston enters the groove zone of the housing, it is blocked by the lower inner surface of the housing, while the lower radial channel at any valve position is in the groove zone made on the lower inner surface of the housing, in turn, the groove is hydraulically connected to a drain line, on which a stop valve is installed that regulates the oil pressure at the drain and is electrically connected to the microelectronic control system, the spool valve has an internal axial a drain channel which drilling is hydraulically connected to the local drain groove, in each case offset by 180 o with respect to local feed and drain grooves and symmetrically on either side of their plane of arrangement into a continuous cylindrical surface area of the spool formed by a pair of local compensation grooves equal in each pair in area between each other and in total - the area of the corresponding local groove, and in pair the two compensation grooves are connected to each other and to the corresponding internal axial channel, the supply line after the battery and into the drain at the outlet and distributor are respectively integrated through a controllable valve electrically connected to the control system. 2. Гидравлическая система по п.1, отличающаяся тем, что торцевая полость выступа поршня через обратный клапан гидравлически связана с верхней полостью механизма гидропривода клапана. 2. The hydraulic system according to claim 1, characterized in that the end cavity of the piston protrusion through the check valve is hydraulically connected to the upper cavity of the valve hydraulic drive mechanism. 3. Гидравлическая система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что верхняя полость через обратный клапан, размещенный в дифференциальном поршне, радиальным сверлением гидравлически соединена с проточкой в нижней части наружной поверхности поршня большего диаметра, при этом в положении клапана на седле проточка находится в зоне пазов. 3. The hydraulic system according to claims 1 and 2, characterized in that the upper cavity through a check valve located in the differential piston is radially drilled hydraulically connected to a groove in the lower part of the outer surface of the larger diameter piston, while in the valve position on the saddle the groove is in the groove zone. 4. Гидравлическая система по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что осевое сверление в поршне дополнительным сверлением соединено с нижней торцевой поверхностью поршня, упирающейся в торец клапана газораспределения. 4. The hydraulic system according to claims 1 to 3, characterized in that the axial drilling in the piston by additional drilling is connected to the lower end surface of the piston abutting against the end face of the gas distribution valve.
RU99107106/06A 1999-03-30 1999-03-30 Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system RU2163299C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99107106/06A RU2163299C2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99107106/06A RU2163299C2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99107106A RU99107106A (en) 2001-01-20
RU2163299C2 true RU2163299C2 (en) 2001-02-20

Family

ID=20218179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99107106/06A RU2163299C2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163299C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271455C2 (en) * 2004-01-28 2006-03-10 Снимщиков Вячеслав Константинович Valve-timing mechanism of internal combustion engine with hydraulic valve operating mechanism and valve-timing hydraulic system of internal combustion engine with hydraulic valve operating mechanism
RU2286468C2 (en) * 2001-08-17 2006-10-27 Роберт Бош Гмбх Timing gear valves control device
RU2505683C2 (en) * 2010-07-30 2014-01-27 Тянь Цзинь Юниверсити Self-adaptive hydraulic system with variable timing phases for diesel engine and method of its control
RU2642946C2 (en) * 2013-07-15 2018-01-29 Шаньдун Юниверсити Oil regulator in all-mode valve manifold system of internal combustion engine
RU2651002C2 (en) * 2013-03-28 2018-04-18 Фривэлв Аб Actuator for axial displacement of object
RU2686140C2 (en) * 2017-09-21 2019-04-24 Юрий Иванович Духанин Electro-hydraulic valve control system for internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1262075A (en) * 1968-05-06 1972-02-02 Bryce Berger Ltd Systems for operating internal combustion engine valves by means of fluid pressure
SU1621816A3 (en) * 1987-02-10 1991-01-15 Интератом Гмбх (Фирма) Hydraulic device for controlling valves of i.c.engine
DE3935218A1 (en) * 1989-10-23 1991-04-25 Karl Dr Ing Bittel IC engine hydraulic valve control - has piston at valve stem top end, as differential piston structure in cylinder
US5197419A (en) * 1991-05-06 1993-03-30 Dingess Billy E Internal combustion engine hydraulic actuated and variable valve timing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1262075A (en) * 1968-05-06 1972-02-02 Bryce Berger Ltd Systems for operating internal combustion engine valves by means of fluid pressure
SU1621816A3 (en) * 1987-02-10 1991-01-15 Интератом Гмбх (Фирма) Hydraulic device for controlling valves of i.c.engine
DE3935218A1 (en) * 1989-10-23 1991-04-25 Karl Dr Ing Bittel IC engine hydraulic valve control - has piston at valve stem top end, as differential piston structure in cylinder
US5197419A (en) * 1991-05-06 1993-03-30 Dingess Billy E Internal combustion engine hydraulic actuated and variable valve timing device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286468C2 (en) * 2001-08-17 2006-10-27 Роберт Бош Гмбх Timing gear valves control device
RU2271455C2 (en) * 2004-01-28 2006-03-10 Снимщиков Вячеслав Константинович Valve-timing mechanism of internal combustion engine with hydraulic valve operating mechanism and valve-timing hydraulic system of internal combustion engine with hydraulic valve operating mechanism
RU2505683C2 (en) * 2010-07-30 2014-01-27 Тянь Цзинь Юниверсити Self-adaptive hydraulic system with variable timing phases for diesel engine and method of its control
RU2651002C2 (en) * 2013-03-28 2018-04-18 Фривэлв Аб Actuator for axial displacement of object
RU2642946C2 (en) * 2013-07-15 2018-01-29 Шаньдун Юниверсити Oil regulator in all-mode valve manifold system of internal combustion engine
RU2686140C2 (en) * 2017-09-21 2019-04-24 Юрий Иванович Духанин Electro-hydraulic valve control system for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4567288B2 (en) Pump assembly
US6669453B1 (en) Pump assembly useful in internal combustion engines
CN107100692B (en) Variable cam timing mechanism with the locking pin engaged by oil pressure
US7198013B2 (en) Device and method for the relative rotational adjustment of a camshaft and a drive wheel of an internal combustion engine
EP2071177B1 (en) Large uniflow two-stroke diesel engine of the crosshead type
JP3382520B2 (en) Cylinder lubrication device for multi-cylinder internal combustion engine
US5842449A (en) Valve train with suction-controlled ring gear/internal gear pump
CN100529335C (en) Device for varying the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
JP2008527239A5 (en)
RU2163299C2 (en) Internal combustion engine timing gear valves hydraulic control system
US7318401B2 (en) Variable chamber volume phaser
US5263443A (en) Hydraulic phaseshifter
KR20160034859A (en) Oil control device for fully variable hydraulic valve system of internal combustion engine
EP1398466B1 (en) Differential pressure control apparatus for camshaft phaser with locking pin
CN1248671A (en) Reciprocative piston type internal combustion engine
KR20000016935A (en) Positive displacement pumps
KR940011343B1 (en) Fuel injection device for diesel engine with pre-injection device
CN1757884B (en) Device for altering the valve timing in an internal combustion engine
EP2363579A1 (en) Oil flow control valve with two check valves
KR20060122976A (en) Fuel supply
JP4952568B2 (en) Valve timing adjustment device
RU99107106A (en) HYDRAULIC SYSTEM OF MANAGEMENT OF VALVES OF GAS DISTRIBUTION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR101242882B1 (en) Device for variably setting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine
JP5061214B2 (en) Large 2-cycle diesel engine with hydraulically operated exhaust gas valve
RU2102604C1 (en) Internal combustion engine timing control device