Газораспределительный механизм

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Механизм газораспределения содержит распределительный вал с кулачками, взаимодействующими с регулировочными шайбами толкателей, и клапаны, состоящие из стержня и головки. В толкателях расположены клапаны, которые подпружинены пружинами сжатия относительно головки блока цилиндров ДВС. Во внутреннем пространстве толкателя между его торцевой стенкой и торцом стержня клапана без зазора размещена тарельчатая пружина. Линейная жесткость пружин сжатия ниже, чем линейная жесткость тарельчатой пружины. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности ДВС. 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в их конструкциях, использующих различные виды жидкого топлива.

Известен газораспределительный механизм ДВС автомобиля «Москвич - 2140» (см. книгу Демиховский С.Ф. и др. Устройство и эксплуатация автомобилей «Жигули» и «Москвич»: Учеб. пособие для подготовки водителей транспортных средств категории «В» - Изд. 2-е, стереотипное. - М.: ДОСААФ, 1986 - 214 с.), показанный и описанный на стр.25-27, рис.13. Такой механизм газораспределения состоит из клапанов, которые приводятся в движение коромыслами, взаимодействующими с кулачками распределительного вала, приводимого в движение втулочной цепью от коленчатого вала двигателя. Несмотря на свою эффективность использования такой газораспределительный механизм обладает существенными недостатками: во-первых, он сложен по конструкции и, во-вторых, имеет низкую надежностью клапанов, в случае отказа цепной передачи, которые начинают взаимодействовать с поршнями за счет заклинивания распределительным валом коромысел. В этом случае происходит потеря устойчивости стержней клапанов и поэтому в дальнейшем двигателю требуется дорогостоящий ремонт.

Известен также газораспределительный механизм двигателя ВА3-2108 (см. книгу Круглов С.М. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей: Практ. пособие, - М.: Высшая школа, 1987 - 336 с.), показанный и описанный на стр.46-47, рис.12. Такой газораспределительный механизм более прост по конструкции, за счет исключения коромысел, однако наличие зубчатого ремня привода распределительного вала и возможного его отказа в процессе эксплуатации - недостаток, указанный в аналоге, присущ и этому типу двигателей.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является исключение остаточной деформации клапанов в случае выхода из строя зубчатого ремня привода распределительного вала.

Поставленная цель достигается тем, что во внутреннем пространстве толкателя между его торцевой стенкой и торцом стержня клапана, беззазорно, размещена тарельчатая пружина, причем, линейная жесткость пружин клапана ниже, чем линейная жесткость упомянутой тарельчатой пружины.

На фиг.1 показан общий вид, например, выпускного клапана газораспределительного механизма.

Газораспределительный механизм состоит из кулачкового вала 1 с кулачком 2, кинематически связанным с регулировочной шайбой 3 толкателя 4. Во внутренней полости толкателя 4 расположена тарельчатая пружина 5, контактирующая с торцом стержня 6 клапана 7. На стержне 6, с помощью фиксатора 8, закреплена упорная шайба 9 и между ней и головкой блока цилиндров 10 размещены пружины сжатия 11 и 12. Головка блока цилиндров 10 снабжена выпускным каналом 13 и в ней установлена направляющая втулка 14. Головка блока цилиндров 10 жестко закреплена на блоке цилиндров 15.

Работает газораспределительный механизм следующим образом. Для обеспечения различных по назначению циклов работы ДВС, распределительный вал 1, вращаясь совместно с кулачком 2 по стрелке А, способствует линейному перемещению клапана 7 в направляющей втулке 14 по стрелке В, что способствует перекрытию выхлопного канала 13 или впускного канала (на фиг.1 не показан), при этом возврат в исходное положение клапана 7, как это показано на фиг.1, осуществляют пружины сжатия 11 и 12 (подробно механические и термодинамические процессы газораспределительных механизмов четырехтактных ДВС описаны в источниках аналога и прототипа и хорошо известны на практике). В процессе эксплуатации ДВС возможны различные по характеру аварийные ситуации, которые выводят из строя последние, причем, например, в случаи разрыва ремня (цепи) привода распределительного вала 1 (на фиг.1 привод не показан) кулачок 2, переместив ранее клапан 7 по стрелке B будет удерживать его в открытом состоянии. В, этом случае происходит ударное взаимодействие поршня двигателя (на фиг.1 он также не показан) и клапана 7 по стрелке С. Но так как торцевая часть стержня 6 клапана 7 уперта в тарельчатую пружину 5, то деформация стержня 6 клапана 7 и потеря прочности других деталей газораспределительного механизма исключена за счет упругих деформаций тарельчатой пружины 5. Следовательно, отказы в газораспределительном механизме по причине, указанной выше, будут исключены.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как эксплуатационная надежность газораспределительных механизмов в случае отказов, наблюдаемых в их приводах, будет обеспечена.

Газораспределительный механизм, включающий распределительный вал с кулачками, взаимодействующими с регулировочной шайбой толкателя, и расположенный в нем подпружиненный пружинами сжатия клапан, состоящий из стержня и головки, отличающийся тем, что во внутреннем пространстве толкателя между его торцевой стенкой и торцом стержня клапана, беззазорно, размещена тарельчатая пружина, причем линейная жесткость пружин сжатия клапана ниже, чем линейная жесткость упомянутой тарельчатой пружины.