Газораспределительный механизм

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к газораспределительным механизмам для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Газораспределительный механизм поршневого двигателя внутреннего сгорания золотникового типа с механическим приводом выполнен в виде биметаллической перфорированной ленты 1, замкнутой в кольцо и размещенной на опорных роликах 2. Опорные ролики 2 расположены по внутреннему периметру головки блока цилиндров, проходящей через калибровочный паз с лабиринтом уплотнения. Калибровочный паз замкнут кассетой 4 из антифрикционного материала с окнами, совмещенными с окнами камер сгорания. Лента 1 приводится в движение зубчатым барабаном, ступицей, свободно посаженной на валик. Валик связан через пару конических шестерен с коленвалом. Внутри зубчатого барабана на конце валика закреплена неподвижно ступица плато 9, снабженная быстродействующим электромагнитным клапаном 10. Электромагнитный клапан 10 взаимодействует штоком с внутренней зубчатой поверхностью зубчатого барабана, работающего по программе, заложенной в чип бортового процессора. Технический результат заключается в снижении энергозатрат. 6 ил.

 

Газораспределительный механизм относится к области двигателестроения, точнее к газораспределительным механизмам, и предназначен для поршневых двигателей внутреннего сгорания всех видов транспорта.

Патентный поиск аналогов проводился по информации "Бюллетеня открытий и изобретений…" РФ. Были обнаружены патенты-аналоги: 2095591; 2126093; 2177065; 2199671; 2206756; 2274752; 2361093; 2472009; 2527801; США - 4077382; ФРГ - 3911496; Франции - 1474890; RU 92476 U1, все они ГPM клапанного типа, поэтому в качестве прототипа было выбрано ГPM золотникового типа, описанный в RU 92476 U1, который имеет общий недостаток - не разрешает качественную "фазировку" - автоматического управления газораспределения на всех режимах работы двигателя. Эту задачу пытаются устранить за счет увеличения клапанов ГPM. Тому примеры: ВАЗовский двигатель Прусова; двигатель Preevalve конструктора Keniqqeqa, в котором на "три цилиндра установлено 18 клапанов ("Популярная механика" - №4 - 2016), но это усложняет конструкцию двигателя.

Была поставлена задача: упростить конструкцию и энергозатраты. Предлагается газораспределительный механизм представляющий собой биметаллическую перфорированную ленту, замкнутую в кольцо, размещенную на опорных роликах, расположенную по внутреннему периметру головки блока цилиндров, проходящую через калибровочный паз с лабиринтом уплотнения, замкнутую кассетой из антифрикционного материала с окнами, совмещенными с окнами камер сгорания, и приводящуюся в движение зубчатым барабаном, ступицей, свободно посаженной на валик, связанный через пару конических шестерен с коленвалом, а внутри барабана, на конце валика, закреплена неподвижно ступица плато, снабженная электромагнитным клапаном, взаимодействующим штоком с внутренней зубчатой поверхностью барабана, работающего по программе, заложенной в чип бортового процессора.

Устройство газораспределительного механизма – ГPM.

Состоит из: ленты - 1, опорных роликов - 2, натяжного ролика - 3, кассеты - 4, валика - 5, конических шестерен - 6, 7, барабана - 8, плато - 9, быстродействующего электромагнитного клапана - 10 (12 вольт), штока - 11, пружины - 12, токоприемника - 13, коллектора - 14 подачи топлива, коллектора - 15 газоудаления, паза – 16. Лента - 1 имеет три слоя: основа - стальная лента, боковые - из антифрикционного материала, края оснащены дорожками перфорации - 17, окнами - 18. Натяжной ролик - 3 эксцентрикового типа со шлицевой ножкой. Барабан - 8 снаружи снабжен двумя рядами зубчиков - 19, а внутри - зубчатой поверхностью - 20, при этом ступица барабана - 8 посажена на валик - 5 свободно, а ступица плато - 9 расположена над ступицей барабана - 8 и посажена на валик - 5 неподвижно. Быстродействующий электромагнитный клапан - 10 закреплен на плато - 9, а шток - 11 взаимодействует с поверхностью - 20 барабана - 8 по программе, заложенной в чип бортового процессора.

Газораспределительный механизм может работать при механическом управлении по программе, заложенной в ленту в виде расположения окон - 18, при этом электромагнитный клапан - 10 отключается, а шток - 11 под воздействием пружины - 12 находится в постоянном зацеплении с зубчатой поверхностью - 20 барабана - 8.

Газораспределительный механизм работает с механическим приводом и электронным управлением по схеме: коленвал, конические шестерни - 6, 7, валик - 5, плато - 9, электромагнитный клапан - 10, зубчатая поверхность - 20 барабана - 8, лента - 1 проходит через паз - 16, замкнутый кассетой - 4, периодически открывает-закрывает окна камер сгорания при помощи электромагнитного клапана - 10, работающего по программе заложенной в чип бортового процессора.

Газораспределительный механизм может работать при механическом приводе и механическом управлении, при этом электромагнитный клапан - 10 отключается, а его шток - 11 под действием пружины - 12 находится в постоянном зацеплении с зубчатой поверхностью - 20 барабана - 8. Движение ленте - 1 задается по схеме: коленвал - шестерни - 6, 7, валик - 5, плато - 9, шток - 11, зубчатая поверхность - 20 барабана - 8. Лента - 1, проходя через калибровочный паз - 16, замкнутый кассетой - 4, периодически открывает-закрывает окна камер сгорания. Длина ленты - 1 при любом варианте должна быть кратной размеру между осями цилиндров.

Работа ГРМ с механическим приводом и электронным управлением отличается от работы ГPM с механическим приводом и механическим управлением. В первом варианте "фазировку" - изменения момента открытия-закрытия окна камеры сгорания относительно одного и того же положения ВМТ и НМТ поршня в цилиндре обеспечивает электроника с электромагнитным клапаном в купе с длиной окна - 18, а скорость движения ленте - 1 задается при проектировании двигателя при помощи зубчатых шестерен - 6, 7 и диаметра барабана – 8.

В варианте с механическим управлением эффект "фазировки" достигается только за счет увеличения длины окна - 18.

На прилагаемых чертежах изображены:

на фиг. 1 - принципиальная схема газораспределительного механизма;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - вид Е на фиг. 2;

на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1;

на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1;

на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 4, фрагмент на котором показан уступ - 21 лабиринта уплотнения.

Газораспределительный механизм поршневого двигателя внутреннего сгорания золотникового типа с механическим приводом, отличающийся тем, что газораспределительный механизм выполнен в виде биметаллической перфорированной ленты, замкнутой в кольцо, размещенной на опорных роликах, расположенных по внутреннему периметру головки блока цилиндров, проходящей через калибровочный паз с лабиринтом уплотнения, замкнутый кассетой из антифрикционного материала с окнами, совмещенными с окнами камер сгорания, и приводящейся в движение зубчатым барабаном, ступицей, свободно посаженной на валик, связанный через пару конических шестерен с коленвалом, а внутри зубчатого барабана на конце валика закреплена неподвижно ступица плато, снабженная быстродействующим электромагнитным клапаном, взаимодействующим штоком с внутренней зубчатой поверхностью зубчатого барабана, работающего по программе, заложенной в чип бортового процессора.