СПОСОБ ПРОДУВКИ ПНЕВМОАККУМУЛЯТОРА И КЛАПАНА-ОТСЕЧКИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ПРИВОДА ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА И ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
METHOD OF BLOWDOWN OF GAS VALVE AIR DRIVE ACCUMULATOR AND FUEL INJECTOR WITH ICE SHUTOFF VALVE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области энергомашиностроения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ближайший прототип заявленного изобретения - патент 2403409 «Клапан-отсечка пневматического привода газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания» и патент 2422667 «Газоуправляемая топливная форсунка двигателя внутреннего сгорания».
Принцип действия электропневматического привода газораспределительного клапана с клапаном-отсечкой
Для открытия газораспределительного клапана поршень двигателя внутреннего сгорания (далее - двигатель, см. чертеж) 1 при такте сжатия сжимает воздух в камере сгорания 2 цилиндра двигателя. Часть сжимаемого воздуха по трубопроводу 3, через клапан-отсечку 4 и обратный клапан 5 поступает в пневмоаккумулятор 6 и заряжает его. Система управления (на чертеже не показана) отслеживает текущее положение поршня двигателя 1 и в момент времени, когда требуется открыть газораспределительный клапан 7, устанавливает электромагнитным приводом золотника 8 золотник 9 в положение, как показано на чертеже. При этом воздух из пневмоаккумулятора 6 по каналам 10 и 11 поступает в верхнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 12, который, перемещаясь вниз, открывает соединенный с ним газораспределительный клапан 7, и отработавшие продукты сгорания из камеры сгорания цилиндра 2 по каналу 13 выбрасываются в атмосферу. Воздух из нижней полости поршня привода газораспределительного клапана 12 по каналам 14 и 15 выбрасывается в атмосферу. Для закрытия газораспределительного клапана 7 система управления снимает напряжение с электромагнитного привода золотника 8, и золотник 9 занимает нижнее положение. Воздух из пневмоаккумулятора 6 по каналам 10 и 14 поступает в нижнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 12, в результате чего поршень привода газораспределительного клапана 12 перемещается вверх и переводит газораспределительный клапан 7 в закрытое положение. При этом отработавший воздух из верхней полости поршня привода газораспределительного клапана 12 по каналам 11 и 16 выбрасывается в атмосферу. При превышении давления рабочего тела в пневмоаккумуляторе 6 сверх оптимального воздух из пневмоаккумулятора 6 по трубопроводу 17 поступает в нижнюю полость поршня привода запорного клапана 18 и переводит запорный клапан 19 в закрытое положение. Маршрут воздуха из камеры сгорания 2 по каналу 3 и через обратный клапан 5 перекрывается, и поступление воздуха в пневмоаккумулятор 6 прекращается до окончания такта сжатия, затем рабочего такта и такта выпуска продуктов сгорания. В конце такта выпуска продуктов сгорания и в начале такта сжатия давление в газов в камере сгорания 2 становится близким к атмосферному. То есть после уменьшения давления газа в камере сгорания 2 меньше, чем в пневмоаккумуляторе 6, пружина 20 возвращает запорный клапан 19 в исходное положение. Клапан-отсечка 4 готов к очередному циклу срабатывания. В результате расхода части воздуха из пневмоаккумулятора как следствие срабатывания газораспределительного клапана 7 давление воздуха в пневмоаккумуляторе 6 может снизиться меньше оптимального значения. Тогда потребуется подзарядка пневмоаккумулятора 6, что и происходит на очередном такте сжатия.
Принцип действия пневматического привода топливной форсунки, патент 2422667, аналогичен таковому привода газораспределительного клапана. Отличие состоит в том, что поршень привода газораспределительного клапана соединен с плунжером форсунки. Система управления, перемещая поршень из верхнего положения в нижнее, впрыскивает топливо в камеру сгорания двигателя.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В результате длительной работы двигателя в пневмоаккумуляторе и в канале 3, соединяющем камеру сгорания 2 с клапаном-отсечкой 4, могут накапливаться продукты износа деталей двигателя, несгораемые частицы топлива и иные загрязнения. Цель заявленного изобретения состоит в том, чтобы с помощью продувочного клапана периодически освобождать пневмоаккумулятор и канал от этих накоплений.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для очистки пневмоаккумулятора 6 и канала 3, соединяющего камеру сгорания 2 с клапаном-отсечкой 4, от накопившихся в результате длительной работы двигателя инородных тел (продуктов износа деталей двигателя, несгораемых примесей топлива и т.д.) система управления периодически в начале каждого цикла пуска двигателя, и/или выключения двигателя подает сигнал на привод продувочного клапана 21. Продувочный клапан 22 открывается, и воздух из пневмоаккумулятора 6 через клапан-отсечку 4 по каналу 3 вместе с загрязнениями выбрасывается в камеру сгорания 2, после чего система управления закрывает продувочный клапан 22 и он готов к очередному циклу срабатывания.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ продувки пневмоаккумулятора, клапана-отсечки и трубопроводов пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки с клапаном-отсечкой двигателя внутреннего сгорания отличается тем, что для продувки пневмоаккумулятора, клапана-отсечки и трубопроводов пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки система управления двигателем периодически в промежуток времени, когда давление в камере сгорания двигателя меньше давления воздуха в пневмоаккумуляторе, открывает продувочный клапан, в результате чего воздух из пневмоаккумулятора через клапан-отсечку вместе с загрязнениями выбрасывается в камеру сгорания.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей. При современном уровне развития электроники создание системы управления является вполне ординарной задачей. Об этом говорят мобильные средства связи, компьютеры, марсоходы и т.д.
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
На чертеже представлена принципиальная схема продувки пневмоаккумулятора и клапана-отсечки пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания.
1 - поршень двигателя внутреннего сгорания; 2 - камера сгорания; 3, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17 - каналы и трубопроводы; 4 - клапан-отсечка; 5 - обратный клапан; 6 - пневмоаккумулятор; 7 - газораспределительный клапан; 8 - электромагнитный привод золотника; 9 - золотник; 12 - поршень привода газораспределительного клапана; 18 - поршень привода запорного клапана; 19 - запорный клапан; 20 - пружина; 21 - привод продувочного клапана; 22 - продувочный клапан.