Привод по меньшей мере для двух клапанов для газообмена двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: для того, чтобы можно было привести в действие несколько клапанов 5, 6 ДВС одновременно посредством одного кулачка 18, и обойтись при этом обычными тарельчатыми толкателями 7, 8 и пружинами 20, 21 клапанов, предложено расположить по дну тарельчатых толкателей 7, 8 траверсу 14, на которую между осями клапанов 5, 6 кулачок 18 воздействует непосредственно или через коромысло. Траверса 14 фиксирована от смещения посредством входящего между тарельчатыми толкателями 7, 8 контура 16. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к приводу по меньшей мере для двух, приводимых в действие одновременно клапанов для газообмена ДВС, у которого каждому клапану приводимой в действие одновременно клапанной группы соответствует собственный тарельчатый толкатель и собственная пружина клапана, а ко дну этих тарельчатых толкателей прилегает общая, фиксированная от смещения траверса, на обращенную от тарельчатых толкателей поверхность которой воздействует кулачок распределительного вала.

Подобный привод клапанов описан в заявке (Франция N 1657669). Траверса снабжена при этом цапфообразными выступами, которые входят в центральные углубления на дне тарельчатых толкателей и фиксируют таким образом траверсу от бокового смещения кулачком. Такое исполнение требует усиленного дна тарельчатых толкателей, что приводит к увеличению их веса. Стандартные тарельчатые толкатели с плоским дном для этого непригодны.

Другой привод клапанов названного вида известен из патента (США N 1639874). У него траверса находит отверстиями на осевые цапфы на дне тарельчатых толкателей и жестко соединена с последними посредством винтов. Недостатком такого исполнения является больший по сравнению с обычными тарельчатыми толкателями вес подвижных масс привода клапанов, а также опасность перекосов между жестко соединенными траверсой тарельчатыми толкателями вследствие тепловых нагрузок, постоянно изменяющихся при работе двигателя. Также здесь обычные, снабженные плоским дном тарельчатые толкатели непригодны и должны изготовляться особо.

В заявке (ФРГ N 4039075) описан привод клапанов, у которого для приводимых в действие сообща клапанов предусмотрен один общий, перемещающийся в головке цилиндров тарельчатый толкатель, содержащий для каждого из соответствующих ему клапанов элемент компенсации зазора в клапане. Эти элементы компенсации зазора в клапанах гидравлически связаны между собой проточками и снабжаются рабочей жидкостью из центральной камеры.

Подобный, проходящий по нескольким клапанам тарельчатый толкатель очень сложен в изготовлении. Предварительно изготовленные детали использовать нельзя. По причинам нехватки места такой клапан не может быть также снабжен круглой направляющей. Приходится использовать скорее овальную форму направляющей, что приводит к удорожанию изготовления как головки цилиндров, так и толкателя клапанов.

В заявке (ФРГ N 3344324) описан другой привод, у которого для уменьшения размеров предложен для нескольких клапанов один общий ярмообразный толкатель, нагружаемый общей для клапанов, охватывающей их стержни, возвратной пружиной. Для введения этого толкателя клапанов в головке цилиндров предусмотрен особый палец. Также здесь требуется специальное изготовление толкателя клапанов и головки цилиндров. Стандартные тарельчатые толкатели использовать в такой конструкции нельзя, так что затраты на изготовление приводят к резкому удорожанию такого привода клапанов. Общая для нескольких клапанов пружина загораживает кроме того, конструктивное пространство, необходимое, например, у дизельного двигателя с непосредственным впрыском для форсунки, т.е. этот привод клапан пригоден не для каждого типа ДВС.

В основу изобретения положена задача создания привода клапанов описанного выше типа, у которого могут найти применение в значительной степени стандартные детали, который оставляет достаточно конструктивного пространства для располагаемой по центру цилиндра форсунки и т.п. и по сравнению с известными исполнениями позволяет обойтись меньшим весом подвижных масс.

Согласно изобретению, эта задача решается тем, что траверса прилегает плоскими опорными поверхностями к плоскому дну тарельчатых толкателей и выступающим на плоскости опорных поверхностей контуром входит между внешними перифериями тарельчатых толкателей.

Кулачок может воздействовать непосредственно на траверсу за счет расположения распределительного вала над клапанами; он может воздействовать, однако, на траверсу также через коромысло, если распределительный вал расположен сбоку рядом с клапанами.

У привода этого типа могут использоваться обычные тарельчатые толкатели с обычными гидравлическими элементами компенсации зазора в клапанах, а также обычные пружины клапанов. Лежащая над тарельчатыми толкателями траверса может быть простым образом выполнена так, что остается достаточно конструктивного пространства для центральной форсунки и т.п. Оказалось, что траверсу необходимо фиксировать лишь от бокового смещения на тарельчатых клапанах для обеспечения функционирования. Опрокидывания или перекоса траверсы на тарельчатых толкателях, например, вследствие смещения линии касания кулачка, при работе двигателя не происходит. Благодаря этому можно неожиданным образом отказаться от любого вида ведения траверсы в направлении приведения ее в действие. Поскольку головку цилиндров необходимо снабдить лишь обычными круглыми направляющими для тарельчатых толкателей, сами они, а также пружины клапанов могут быть взяты из имеющихся крупных партий, а траверсы очень просты в изготовлении, привод согласно изобретению также очень экономичен в изготовлении.

На фиг.1 показан разрез привода клапанов согласно изобретению; на фиг.2 вид сверху на привод клапанов (фиг.1); на фиг.3 в перспективе траверса привода клапанов (фиг.1), прилегающая к двум тарельчатым толкателям; на фиг. 4 схема действующих на траверсу усилий при работе двигателя.

Головка 1 цилиндров ДВС установлена на блоке цилиндров (не показан), в котором внутри них движутся клапаны 2, герметизирующие рабочее пространство. К рабочему пространству ведут газообменные каналы, а именно впускные каналы 3, 4 и каналы для выпуска ОГ (не показаны).

Впускные каналы 3, 4 закрываются и открываются двумя клапанами 5, 6. Также два клапана управляют каналом для выпуска ОГ. Каждому клапану 5, 6 соответствует один тарельчатый толкатель 7, 8; 7', 8', в котором известным образом предусмотрен гидравлический компенсационный элемент 9, 10 для компенсации зазора в клапане. К компенсационным элементам 9, 10 из масляного канала 11 в головке 1 цилиндров по проточкам 12, 13 подводится масло. Над тарельчатыми толкателями 7, 8 обоих управляющих впускным каналом 3, 4 клапанов 5, 6, а также над тарельчатыми толкателями 7', 8' клапанов выпускного канала (не показаны) расположено по одной траверсе 14. Каждая траверса 14 прилегает плоскими опорными поверхностями 15 ко дну приводимых в действие сообща тарельчатых толкателей 7, 8; 7', 8'. Между опорными поверхностями 15 каждой траверсы 14 находится выступающий контур 16, который входит между нагруженными траверсой 14 тарельчатыми толкателями 7, 8; 7', 8'. Обращенная от них сторона траверс 14 образует сплошную плоскую поверхность 17, на которую воздействует кулачок 18 распредельного вала 19. Пружины 20, 21, закрывающие клапана 5, 6, удерживают их, соответствующие тарельчатые толкатели 7, 8 и прилегающую к ним траверсу 14 во взаимодействии с кулачком 18.

Во время работы ДВС кулачок 18, 18' распределительного вала 19 набегает на поверхность 17 траверсы 14. Траверса 14 передает воспринимаемое кулачком 18, 18' движение на тарельчатые толкатели 7, 8; 7', 8', от которых оно известным образом передается через компенсационные элементы 9, 10 на клапаны 5, 6. Траверсы 14 остаются при этом плотно прижатыми своими опорными поверхностями 15 к плоскому дну каждого тарельчатого толкателя 7, 8; 7', 8'. Опрокидывания траверс 14 (фиг. 4) не может произойти, поскольку приложенные пружинами 20, 21 запирающие усилия F_S1 и F_S2 в сочетании с геометрией тарельчатых толкателей 7, 8 и траверсы 14 всегда действуют так, что даже при функционально обусловленном боковом смещении точки приложения силы F_N кулачка 18 всегда сохраняется надежное равновесие. Стабильное положение траверсы 14 на тарельчатых толкателях 7, 8 сохраняется и тогда, когда запирающие усилия F_S1 и F_S2 вследствие разности сил трения должны быть разными.

Изобретение может найти применение и у ДВС с тремя клапанами на один цилиндр, причем тогда, например, лишь для двух впускных клапанов предусматривают одну траверсу, а выпускной клапан нагружен обычным образом непосредственно кулачком.

Изобретение может применяться и для ДВС с большим, чем четыре, числом клапаном на цилиндр, причем тогда на одну группу из трех или более тарельчатых толкателей и соответствующие клапаны кладут одну траверсу, нагружаемую одним кулачком. Воздействие кулачка на траверсу может осуществляться также через коромысло, так что распределительный вал может быть расположен сбоку рядом с клапанами.

Таким образом с помощью простых средств и при использовании обычных тарельчатых толкателей, которые могут быть также снабжены гидравлическими компенсационными элементами, удается реализовать управление несколькими клапанами посредством одного кулачка. Благодаря этому можно относительно экономично изготовить ДВС с тремя, четырьмя или более клапанами на цилиндр. Массу приводимых в действие деталей привода клапанов можно уменьшить по сравнению с известными сопоставимыми исполнениями.

Формула изобретения

1. Привод по меньшей мере для двух клапанов для газообмена двигателя внутреннего сгорания, приводимых в действие одновременно, причем каждому клапану приводимой в действие одновременно клапанной группы соответствуют собственный тарельчатый толкатель и собственная пружина, а ко дну этих тарельчатых толкателей прилегает общая, фиксированная от бокового смещения, траверса, на обращенную от тарельчатых толкателей поверхность которой воздействует кулачок распределительного вала между осями клапанов, отличающийся тем, что траверса прилегает плоскими опорными поверхностями к плоскому дну тарельчатых толкателей и выступающим из плоскости опорных поверхностей контуром входит между внешними перифериями тарельчатых толкателей.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что кулачок воздействует непосредственно на траверсу.

3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что кулачок воздействует на траверсу через коромысло.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4