Клапанний механізм газорозподілення двигуна внутрішнього згоряння

Клапанний механізм двигуна внутрішнього згорання з поршневим повторювачем профілю конічного кулачка, який містить розташований в головці блока циліндрів розподільчий вал з конічними кулачками, і клапани газорозподільного механізму, який відрізняється тим, що, містить паралельно розташовані в головці блока циліндрів 3 16314 4 завдяки тому, що конструктивне закріплення ваделі, кожен повторювач профілю кулачка виконажелів дозволяє їм здійснювати не тільки коливаний у вигляді поршню, що розміщений в циліндрильні рухи, а і просуватися у поздовжньому напрямчній виточці корпусу важелю, встановленого з моку. В процесі роботи двигуна важелі зміщуються жливістю коливань на трубчатому штоці, робоча вправо або вліво, забезпечуючи контакт виступів з поверхня поршню нахилена під кутом 30-45° до різними профілями кулачка. Але така система рейого осі, між нижньою частиною циліндричної вигулювання є мало надійною, двигун потребує часточки і нижньою частиною поршню знаходиться того ремонту через високу вірогідність збою у рогідрокомпенсатор теплового зазору, сполучений боті важелів. мастилопідвідним каналом з внутрішньою порожЗа прототип корисної моделі прийнятий кланиною трубчатого штоку, при цьому поверхня вапанний механізм газорозподілу двигуна внутрішжелю, розташована поза межами площини робонього згоряння, розташований в голівці циліндрів, чої поверхні поршню, має нахил до горизонтальної який містить встановлений з можливістю осьового поверхні під кутом, рівним куту нахилу кулачка. зміщення розподільчий вал з кулачками змінного Трубчатий шток клапанного механізму розташовапрофілю, кінематично зв'язаними зі стержнями ний паралельно розподільчому валу. клапанів за допомогою повторювачів профілю куТехнічний результат, який досягається в пролачка [// "Автотехника". – 03. 1991. - С.13-14]. цесі роботи запропонованого клапанного механізВ якості повторювачів кулачка змінного профіму, обумовлений ознаками, що відрізняють його лю (який ще має назву "конічний" кулачок) у цьому від ознак подібних газорозподільних механізмів, механізмі застосовані тарілки клапанів, встановописаних згідно відомого рівня техніки. лені в сідлах штовхачів. Конічні кулачки, обертаюПоршень, встановлений в похиленій виточці чись, тиснуть на тарілки, які мають змогу вільно рухомого важелю, практично імітує модель повтопровертатись (коливатись) в сідлах штовхачів. рювача профілю кулачка, описаного в прототипі Тарілки кінематично зв'язані з приводами клапанів тарілки, але запропонований варіант позбавлений - штовхачами. Тобто, перетворення обертального наслідків, які мають місце при застосуванні таріруху кулачка розподільчого валу в поворотнолок. Повторювач-поршень обмежений стінками поступальний рух клапану здійснюється контактвиточки, що надає його положенню гарантованої ною силовою дією робочої поверхні тарілки на стійкості, і в той же час поршень має змогу вільно штовхач. Осьове зміщення кулачкового валу занахилятися вліво-вправо відносно своєї осі (подіббезпечує можливість взаємодії різних контактних но до того, як нахиляється тарілка в сідлі штовхапрофілів на тарілку клапану в залежності від реча) на величину кута, рівного куту нахилу конічного жиму роботи двигуна. профілю кулачка. Саме це відхилення поверхні Недоліком цієї конструкції є низький ступінь її поршню, що контактує з певною поверхнею кулачнадійності, основною причиною якого є частий ка, і забезпечує повторювання профілю останньовихід з ладу тарілок клапанів та сідел штовхачів го. При цьому виключається будь-яка небезпека через стирання контактних поверхонь, що, в свою випадання повторювача, незалежно від режиму чергу, обумовлює складність встановлення теплороботи двигуна. Встановлення поршню в порожвого зазору, особливо якщо урахувати те, що нині циліндричної виточки важелю дозволило виконструкція взагалі позбавлена компенсатору заключити з класичних пристроїв газорозподілу дозору. Слід зазначити, що вільне позиціювання тадаткові елементи - повторювачі профілю кулачка, рілки в сідлі в разі стирання поверхні останнього, такі, як, наприклад, тарілки, ролики, різноманітні навіть незначного, може призвести до випадання виступи тощо, а разом з ними і доволі габаритні тарілки, що найімовірніше може трапитись при системи їх змащування. роботі двигуна на великих швидкостях. Важливою відмінністю корисної моделі є те, В основу корисної моделі поставлена задача що поршень, окрім функції повторювача, виконує підвищення ефективності роботита довговічності також роль основного конструктивного елементу клапанного механізму газорозподілу двигуна внутгідрокомпенсатора теплового зазору. Цей гідрокорішнього згоряння шляхом удосконалення консмпенсатор знаходиться в корпусі важелю (а не труктивного виконання повторювача профілю куокремо від нього, як це має місце у відомих конслачка та встановлення його у корпусі важелю, а трукціях) між нижньою частиною циліндричної витакож вибору оптимального розташування і взаєточки і нижньою частиною поршню. модії основних виконавчих елементів механізму, в Косий зріз поршню у межах 30-45° вибраний із результаті чого забезпечується надійне і стійке міркувань забезпечення оптимальних умов взаєположення поршню у виточці важелю, при якому модії поверхонь кулачка і поршню. Саме при таковін здатен вільно здійснювати як коливальні рухи, му нахилі досягається максимальне використання так і просуватися вздовж осі виточки, повторюючи корисної площі порожнини ДВЗ, яку займають взатаким чином профіль кулачка і виконуючи функцію ємодіючі конструктивні елементи. Зменшення цьокомпенсатора зазору. го нахилу до величини, меншої 30°, призведе до Поставлена задача досягається за рахунок тонеобґрунтованого збільшення площі робочої повего, що в клапанному механізмі газорозподілу двирхні поршню, яка не буде задіяною при контакті з гуна внутрішнього згоряння, розташованому в гокулачком. Окрім цього, збільшиться розмір поршлівці циліндрів, який містить встановлений з ню в цілому, причому збільшиться і площа тертя можливістю осьового зміщення розподільчий вал з між поршнем і циліндричною виточкою важелю. кулачками змінного профілю, кінематично зв'язаПеревищення кута нахилу до величини, більшої ними зі стержнями клапанів за допомогою повто45°, утворить таку форму (зріз) поршню, яка унерювачів профілю кулачка, згідно до корисної моможливлює коливальні рухи. Тобто, поршень зай 5 16314 6 ме нейтральне положення відносно конічного кушень 5 - повторювач профілю кулачка. Робоча лачка розподільчого валу, в результаті чого клаповерхня поршню має косий зріз під кутом 30-45° пан газорозподільної системи буде постійно відк(Фіг.6). ритим, що, звичайно, є недопустимим. Поверхня важелю, розташована за межами Утворення в порожнині циліндричної виточки поверхні, зайнятої поршнем, нахилена під кутом компенсатора зазору і сполучення його з мастилорівним куту нахилу кулачка (див. Фіг.3, 5). Як бупідвідним каналом забезпечує відновлення велило вказано вище, завдяки цьому виключається чини теплового зазору при найменшому стиранні "ковзання" кулачка по поверхні важелю, яка розконтактуючих поверхонь. ташована за межами площини, зайнятої поршнем. Наслідком перерахованих нововведень, які Нижня частина циліндричної виточки 4 та нижскладають суть корисної моделі, є підвищення ня частина поршню утворюють порожнину гідронадійності механізму газорозподілу і зменшення компенсатору теплового зазору, в якому поршень витрат потужності двигуна на привід цього механіпідтиснений пружиною 6. В отворі гідрокомпенсазму, які збільшуються при підвищенні числа обертору розміщений запірний клапан 7, який через тів двигуна. мастилопідвідний канал 8 регулює надходження Запропонований варіант клапанного механізму мастила з основне магістралі, якою є порожнина газорозподілу, на відміну від відомих механізмів, трубчатого штоку 3. максимально спрощений конструктивно і в той же Важіль 2 має виступ (штовхач) 9, який діє на час набагато надійніший у роботі та рентабельніклапан 10, переміщуючи його вертикальному наший при серійному виробництві. Це конструктивне прямку. спрощення є результатом того, що в одному вузлі Клапанний механізм газорозподілу двигуна поєднані одразу декілька виконавчих органів. Так, внутрішнього згоряння працює наступним чином: наприклад, рухомий важіль, який входить до склаОбертання колінчатого валу через механічну ду двигунів більшості модифікацій автомобілів як передачу передається кулачковому валу. Останокрема конструктивна одиниця і виконує функцію ній, в залежності від осьового зміщення, діє різнипередаточної ланки між кулачком і клапаном, в ми профілями кулачка 1 на площину робочої позапропонованому рішенні, окрім згаданої функції, верхні поршню 5 (косий зріз поршню). В виконує роль матеріального середовища, в якому залежності від кута нахилу площини кулачка, яка в одночасно розміщений повторювач профілю куладаний момент контактує площиною поршню 5, чка і гідрокомпенсатор зазору, які, як правило, останній відхиляється на такий же кут, повторююприсутні в ДВЗ як окремі конструктивні елементи. чи таким чином профіль кулачка. Наприклад, якщо Завдяки тому, що поверхня важелю, розташокут нахилу профілю кулачка 10°, то поршень прована поза межами робочої поверхні поршню, вивертається вліво чи вправо на такий же кут. Іншиконана нахиленою (нахил під кутом, рівним куту ми словами, кулачок переводить свій кут нахилу в нахилу кулачка), виключається ймовірність тертя часткову обертальну дію поршню. Важіль 2 під поверхонь важеля і кулачка при обертанні остантиском кулачка 1 повертається у вертикальному нього. Незадіяна в контактній парі "кулачокнапрямку на трубчатому штоці 3, через штовхач 9 поршень" частина поверхні кулачка "зависає" над діє на клапан 10, переміщуючи його. поверхнею важелю, не торкаючись її. При найменшому стиранні контактуючих повеЗапропоновану корисну модель пояснюють рхонь пари "повторювач профілю кулачка - кулакреслення, на яких схематично зображено: чок" спрацьовує гідрокомпенсатор теплового зазона Фіг.1 - загальний вигляд клапанного механіру. Механізм спрацьовування гідрокомпенсатору зму газорозподілу у розрізі; класичний: з порожнини трубчаток штоку 3 через на Фіг.2 - важіль з поршнем (вид з нахиленою мастилопідвідний канал 8 і запірний клапан 7 до поверхнею); гідрокомпенсатору теплового зазору надходить на Фіг.3 - важіль з поршнем - розріз А-А Фіг.2; мастило в кількості, достатній для відновлення на Фіг.4 - клапанний механізм - розріз В-В об'єму гідрокомпенсатора, при якому забезпечуФіг.1; ється оптимальний режим роботи двигуна Пружина Фіг.5 - кулачок змінного профілю; на 6 піднімає поршень 5 на величину, потрібну для на Фіг.6 - поршень. відновлення теплового зазору. Механізм газорозподілу містить розподільчий Оснащення двигунів внутрішнього згоряння вал (не показаний) з кулачками змінного профілю запропонованим клапанний механізмом дозволить 1 (Фіг.1, 4), важіль 2, встановлений на трубчатому суттєво знизити витрати потужності на привід мештоці 3 з можливістю здійснення коливальних руханізму газорозподілу і підвищити потужність та хів. В корпусі важелю 2 виконана циліндрична наекономічність роботи двигунів. хилена виточка 4 (Фіг.1), в якій розміщений пор 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 16314 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601