Моторне гальмо дизельного двигуна внутрішнього згоряння

Використання: пристрої для зупинки дизельних двигунів. Суть винаходу: моторне гальмо дизельного двигуна внутрішнього згоряння містить вихлопної трубопровід з випускними клапанами 1 і дросельною заслінкою з виконавчим механізмом. Штовхач клапана виконаний з гідравлічною порожниною, в якій встановлений поршень 3, кінематично пов'язаний з випускним клапаном. Кожна гідравлічна порожнина з'єднана з циліндром гідравлічного насоса 5. плунжера 6 наводяться від кулачка 7, кінематично пов'язаного з кулачковим валом 2. Виконавчий механізм виконаний з можливістю синхронного взаємодії з гідравлічним насосом 5 на режимі повної потужності гальмування і з можливістю незалежної роботи від останнього на режимах часткової потужності гальмування. 5 з. п. ф-ли, 4 іл.

Винахід відноситься до пристроїв для зупинки дизельних двигунів.

Відомий моторне гальмо дизельного двигуна внутрішнього згоряння, що містить вихлопної трубопровід дизеля з випускними клапанами, кулачковий вал, штовхачі клапанів з гідравлічними порожнинами, встановлені з можливістю взаємодії з кулачковим валом, поршні, встановлені в гідравлічній порожнини штовхача і кінематично пов'язані з випускними клапанами, гідравлічний насос з циліндрами, плунжери, встановлені в циліндрах, кулачок, кінематично пов'язаний з кулачковим валом з можливістю синхронного обертання з послід ним і з можливістю взаємодії з плунжерами, причому кожна гідравлічна порожнина з'єднана з циліндром гідравлічного насоса.

Однак такий моторний гальмо має недостатню потужність гальмування.

Метою винаходу є підвищення потужності гальмування.

Це досягається тим, що гальмо забезпечений дросельною заслінкою, встановленої в вихлопному трубопроводі, і виконавчим механізмом, кінематично пов'язаних з дросельною заслінкою, причому виконавчий механізм виконаний з можливістю синхронного взаємодії з гідравлічним насосом на режимі повної потужності гальмування і з можливістю незалежної роботи від останнього на режимах часткової потужності гальмування.

Виконавчий механізм може бути виконаний у вигляді поршневого пневмо- або гідроциліндра або електричного пристрою, магістраль стисненого повітря може бути повідомлена з гідравлічним насосом, а профіль кулачка гідравлічного насоса може бути виконаний з можливістю відкриття випускних клапанів в діапазоні 180 40 про кута повороту колінчастого вала до верхньої мертвої точки і з можливістю закриття останніх в діапазоні 40 40 про після верхньої мертвої точки займання.

На фіг. 1 показані випускний клапан і гідравлічний насос; на фіг. 2 - дросельна заслінка з виконавчим механізмом; на фіг. 3 - діаграма фаз газорозподілу; на фіг. 4 - діаграма ходів поршня дизеля.

Моторне гальмо дизельного двигуна внутрішнього згоряння містить випускний клапан 1, кулачковий вал 2, штовхач клапана з гідравлічною порожниною, в якій встановлений поршень 3. Поршень 3 кінематично пов'язаний з випускним клапаном 1. Гідравлічна порожнину штовхача клапана через трубопровід 4 пов'язана з циліндром гідравлічного насоса 5. плунжери 6, встановлені в циліндрах гідравлічного насоса 5, приводяться в дію від кулачка 7, кінематично пов'язаного з кулачковим валом 2. у вихлопному трубопроводі 8 дизеля встановлена ​​дросельних а заслінка 12 кінематично пов'язана з виконавчим механізмом 10.

Виконавчий механізм (див. Фіг. 2) може бути виконаний у вигляді поршневого пневмоцилиндра, який повідомлений з магістраллю 11 стисненого повітря гальмівної системи транспортного засобу. Магістраль 11 в цьому випадку повідомляється також і з гідравлічним насосом 5. Виконавчий механізм 10 виконується з можливістю синхронного взаємодії з гідравлічним насосом 5 на режимі повної потужності гальмування і з можливістю незалежної роботи від останнього на режимах часткової потужності гальмування. Виконавчий механізм 10 також може бути виконаний у вигляді електричного пристрою або гідроциліндра.

Моторне гальмо працює наступним чином.

Випускний клапан 1 спрацьовує не тільки від кулачкового приводу 2, але і додатково може переміщатися за допомогою поршня 3. Поршень 3 через трубопровід 4 навантажується робочою рідиною від гідравлічного насоса 5. Завдяки цьому під час такту стиснення стиснене повітря через випускний клапан 1 може дросселірованно випускатися в вихлопної трубопровід 8 двигуна і робота зворотного розширення за допомогою обраних відповідно до винаходу моментів розподілу стає непотрібною. Вихлопної трубопровід 8 двигуна перекривається частково дросельною заслінкою 12. Регулювання дросельної заслінки 12 здійснюється за допомогою виконавчого механізму 10. Для достиже- ня максимального гальмівного ефекту при спрацьовуванні моторного гальма одночасно спрацьовує гідравлічний насос 5, для чого через клапан управління стиснене повітря з гальмівної системи транспортного засобу через магістраль 11, розгалужується на перший і другий канали, надходить як в виконавчий механізм 10, так і в гідравлічний насос 5.

Завдяки одночасному, т. Е. Синхронному спрацьовуванню гідравлічного насоса 5 і виконавчого механізму 10 робота гальмування виконується як в такті стиснення, так і в такті виштовхування. Коли дросельна заслінка 12 в вихлопному трубопроводі 8 двигуна закривається, за допомогою поршня 3 через плунжер 6 випускний клапан 1 під час також стиснення відкривається і стисле повітря через випускний клапан 1 дросселірованно випускається в закритий дросельною заслінкою 12 вихлопної трубопровід 8 двигуна, внаслідок чого зникає робота зворотного розширення. Щоб уникнути занадто високого підпору в вихлопному трубопроводі 8, дросельна заслінка 12 по діаметру виконується дещо меншою, ніж вихлопної трубопровід двигуна, за рахунок чого залишається зазор, через який може виходити частина стисненого повітря. Особливо сприятливо зворотну дію стисненого повітря на поршень іншого циліндра, вихлопної клапан якого знаходиться якраз у відкритому положенні.

На фіг. 3 представлена ​​діаграма фаз газорозподілу поршня, впускного і випускного клапанів, де хід відкриття клапана або шлях ходу представлений у вигляді функції від кута повороту колінчастого вала. Звідси можна бачити, що випускний клапан в першій фазі відкриття трохи більше, ніж за 180 о до верхньої мертвої точки відкривається в першій точці 13 і відразу за верхньою мертвою точкою в точці 14 закривається. Хід випускного клапана в цій фазі відкриття становить близько 1-2,5 мм. Стиснене повітря дросселірованно через частково відкритий випускний клапан 1 виштовхується, долаючи надлишковий тиск близько 5-6 бар, яке створюється через замикання дросельної заслінки 12. Через виштовхування повітря в такт стиснення зворотне розширення зникає.

Засновані на розрахунках дослідження показали, що максимальне гальмівну дію досягається, коли додатково до другої фази відкриття випускного клапана при нормальній роботі між точками 15 і 16 за допомогою гідравлічного насоса 5 ініціюється перша фаза відкриття в точках 13 і 14 між кутами повороту колінчастого вала 180 40 про перед верхньою мертвою точкою (ОТ) і 40 40 про за верхньою мертвою точкою (ОТ).

Перевага цих моментів розподілу полягає в тому, що при максимумі гальмівної потужності створюється невелике навантаження на клапанний механізм двигуна і гідравлічний клапанний запускной вузол, так як остаточне тиск стиснення зменшено.

Виконувана при спрацьовуванні моторного гальма гальмівна робота представлена ​​на діаграмі ходів поршня на фіг. 4. Починаючи з точки 17, повітря, долаючи тиск, що створюється в вихлопному трубопроводі 8 двигуна і слідуючи кривій 19, виштовхується, поки в точці 18 не досягне верхньої мертвої точки. В подальшому такті розширення тиск падає, слідуючи другої кривої 20, поки в точці 17 не буде досягнута нижня мертва точка.

Після відкриття випускного клапана згідно нормальній роботі двигуна (см. Точки 15 і 16 на фіг. 3) настає такт виштовхування, причому тиск, починаючи з точки 17 і слідуючи по третьої кривої 21, досягає знову верхньої мертвої точки, а після відкриття впускного клапана тиск падає до величини тиску в системі всмоктування.

Виконувана в першій фазі відкриття випускного клапана гальмівна робота показана площею А1 з вертикальним штрихуванням, а виконана в другій фазі відкриття випускного клапана гальмівна робота представлена ​​площею А2 з косою штрихуванням.

Моторне гальмо може використовуватися і в ступінчастому режимі, якщо окремо включати гідравлічний насос 5 і дросельну заслінку 12.

1. МОТОРНИЙ ТОРМОЗ ДИЗЕЛЬНОГО двигунів внутрішнього згоряння, що містить вихлопної трубопровід дизеля з випускними клапанами, кулачковий вал, штовхачі клапанів з гідравлічними порожнинами, встановлені з можливістю взаємодії з кулачковим валом, поршні, встановлені в гідравлічних порожнинах штовхача і кінематично пов'язані з випускними клапанами, гідравлічний насос з циліндрами, плунжери, встановлені в циліндрах, кулачок, кінематично пов'язаний з кулачковим валом з можливістю синхронного обертання з останнім і з можливістю взаємодії з плунжерами, причому кожна гідравлічна порожнина з'єднана з циліндром гідравлічного насоса, який відрізняється тим, що, з метою підвищення потужності гальмування, гальмо забезпечений дросельною заслінкою, встановленої в вихлопному трубопроводі і виконавчим механізмом, кінематично пов'язаних з дросельною заслінкою, причому виконавчий механізм виконаний з можливістю синхронного взаємодії з гідравлічним насосом на режимі повної потужності гальмування і з можливістю незалежної роботи від последнег про на режимах часткової потужності гальмування.

2. Гальмо по п. 1, який відрізняється тим, що виконавчий механізм виконаний у вигляді поршневого пневмоцилиндра, повідомленого з магістраллю стисненого повітря гальмівної системи транспортного засобу.

3. Гальмо по п. 1, який відрізняється тим, що виконавчий механізм виконаний у вигляді електричного пристрою.

4. Гальмо по п. 1, який відрізняється тим, що виконавчий механізм виконаний у вигляді гідроциліндра.

5. Гальмо по пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що магістраль стисненого повітря повідомлена з гідравлічним насосом.

6. Гальмо по п. 1, який відрізняється тим, що профіль кулачка гідравлічного насоса виконаний з можливістю відкриття випускних клапанів в діапазоні 180 40 o кута повороту колінчастого вала до верхньої мертвої точки займання і з можливістю закриття останніх в діапазоні 40 40 o після верхньої мертвої точки займання.