Клапанний вузол двигуна внутрішнього згоряння

Клапанний вузол двигуна вн утрішнього згоряння, який містить клапан зі стрижнем та направляючу втулку клапана, який відрізняється тим, що на боковій поверхні направляючої втулки зі сторони нижнього торця виконано кільцеву прото 3 30002 особливості, для втулок, у яких виступаюча у випускний тракт частина має значну висоту, яка, наприклад, у втулок суднових та тепловозних дизелів, а також відсутність внутрішньої порожнини в зоні гофрованого кільця між кільцем, стрижнем клапана та нижнім торцем направляючої втулки, в якій згасає енергія відпрацьованих газів, проникаючих в спряження стрижень клапан - направляюча втулка та знижується їх температура. Ці фактори ускладнюють експлуатацію та знижують надійність клапанного вузла. Мета корисної моделі - підвищення надійності клапанного вузла шляхом оптимізації зазору в парі стрижень клапана - направляюча втулка. Поставлена задача вирішується наступним чином. У відомому клапанному вузлі двигуна внутрішнього згоряння, який містить клапан зі стрижнем та направляючу втулку клапана, який відрізняється тим, що на боковій поверхні направляючої втулки зі сторони нижнього торця виконано кільцеву проточку, на яку встановлено кільце висотою Н=1мм - 300мм, причому останнє встановлено так, що при відкритому та закритому положеннях клапану кільце не дотинається грибка клапану, при цьому радіальна товщина кільця d=0.1мм - 50мм; кільце, стрижень клапана та нижній торець направляючої втулки утворюють вн утрішню порожнину об'ємом V=0.1мм 3 - 50см 3, причому діаметральний зазор між стрижнем клапану та внутрішньою стінd кою кільця знаходиться в межах 0.01ìì < d < 10ìì , а коефіцієнт лінійного розширення матеріалу кільця a £ коефіцієнту лінійного розширення матеріалу направляючої втулки. Функціональне призначення сукупності заявлених ознак - підвищення надійності клапанного вузла шляхом оптимізації зазору в парі стрижень клапана - направляюча втулка, за рахунок обмеження термічного розширення нижньої частини втулки, що виникає при роботі двигуна, яке приводить до різкого зменшення зазору в спряженні стрижень клапана - направляюча втулка в зоні виходу втулки в вип ускний тракт. На фіг. зображено загальний вид клапанного вузла, який містить клапан зі стержнем, направляючу втулку та кільце. Клапанний вузол двигуна внутрішнього згоряння має клапан 1 зі стрижнем 2, направляючу втулку 3 та кільце 4 висотою Н, яке разом зі стрижнем 2 клапана 1 та нижнім торцем направляючої втулки 3 утворюють внутрішню порожнину 5 об'ємом V. Під час роботи двигуна вип ускний клапан 1, стрижень клапана 2 та направляюча втулка 3 підігріваються відпрацьованими газами до високих 4 температур. При цьому нижній торець направляючої втулки 3, що виступає у випускний тракт деформується в радіальному напрямку при нагріві, приймає форму оберненого до гори конусу, що приводить до різкого зменшення діаметру отвор у у втулці 3, в зоні виходу втулки з головки циліндрів, а діаметр отвору біля нижнього торця втулки 3 збільшується. Таке зменшення розміру внутрішнього отвору у втулці 3 сумісно з термічним розширенням стрижня 2 клапана 1 при роботі клапана у сучасних форсованих двигунів може привести до заклинювання стрижня 2 клапана 1 у втулці 3 та обриву клапана 1, що супроводжується аварійною зупинкою двигуна. Встановлене в нижній частині направляючої втулки 3 кільце 4 висотою Н, обмежує радіальні термічні деформації нижньої частини направляючої втулки 3, що виступає у випускний тракт, що дозволить знизити вплив нагріву на зменшення зазору та працювати з мінімально можливим зазором в парі стрижень клапана - направляюча втулка, що виключає заклинювання клапана 1 во втулці 3. Мінімальне значення радіальної товщини d кільця 4 стрижень клапана - направляюча втулка, що виключає заклинювання клапана 1 во втулці 3. Мінімальне значення радіальної товщини d кільця 4 обумовлене здатністю кільця 4 обмежувати радіальні деформації нижнього торця втулки 3 при нагріві, а максимальна радіальна товщина d обмежена конструктивними особливостями випускного тракту та направляючої втулки. Під час проникнення відпрацьованих газів в зазор d між стрижнем 2 клапану 1 та стінкою кільця 4 во внутрішню порожнину 5 їх кінетична енергія та температура знижується, що дозволяє зменшити проникнення гарячих відпрацьованих газів в зазор між стрижнем 2 клапана 1 та направляючою втулкою 3, а також знизити витрати мастила на вигоряння крізь зазор. Наявність відносно холодних відпрацьованих газів, що знаходяться під певним тиском у вн утрішній порожнині 5 виключає підсмоктування мастила з зазору у випускний тракт та такту впуску для безнадувних двигунів. Використання корисної моделі дозволить підвищити надійність клапанного вузла, покращити експлуатаційні характеристики клапанів та направляючих втулок, знизити витрати мастила на вигоряння в парі стрижень клапана - направляюча втулка, зменшити зношення, а також знизити шумність двигуна. Джерела інформації: 1. Патент США №4706967, F 01 L 3/08, опубл. 17.11.87. 2. Патент США №6148783, F 01 L 3/08, опубл. 21.11.2000. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 30002 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601