Газораспределительный механизм четырёхтактного двс

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Газораспределительный механизм четырехтактного ДВС состоит из головки (1) цилиндров, снабженной передней, средней, задней и промежуточными опорами (4), (5), (6), (21), распределительного вала (8) с кулачками (9), (10), звездочки (20) и подпружиненных клапанов (14), (15) с коромыслами (12). В опорах (4), (5), (6), (21) подвижно расположен распределительный вал (8) с кулачками (9), (10) и звездочкой (20). Распределительный вал (8) приводится во вращение цепью от коленчатого вала ДВС. Имеются оси (11) коромысел (12) управления подпружиненными клапанами (14), (15). Распределительный вал (8) совместно с кулачками (9), (10) изготовлен из упругого материала. Кулачки (9) впускных клапанов выполнены пустотелыми. Кулачки (9) впускных клапанов в продольном сечении имеют конусную форму с разной толщиной стенок по их длине, изменяющейся в сторону их контактных поверхностей с клапанами. Изгибная жесткость впускных кулачков (9) в поперечной их плоскости ниже, чем продольная жесткость пружин клапанов, а продольная жесткость впускных кулачков при сжатии выше, чем у пружин клапанов. Технический результат заключается в изменении фаз открытия впускных клапанов. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях ДВС, работающих на различных видах жидкого и газообразного топлива.

Известен газораспределительный механизм двигателя ВАЗ-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 включает в себя распределительный вал, приводимый во вращение через ременную зубчатую передачу от коленчатого вала двигателя, который своими кулачками взаимодействует с клапанами, установленными в головке цилиндров, обеспечивающими заполнение горючей смесью цилиндров двигателя и освобождения их от отработанных газов. Существенным недостатком такого ГРМ является то, что процессы циркуляции газов в двигателе и содержание вредных веществ в отработавших газах достаточно значительны. Так, известно, что такое явление зависит от моментов открывания и закрывания клапанов. Фазы работы впускных клапанов, например, имеют решающее значение для объема поступающей в цилиндр топливовоздушной смеси и поэтому изменение фаз открытия впускных клапанов является важным моментом с целью улучшения мощностных характеристик и уменьшения токсичности отработавших газов. Видно, что описанный выше ДВС уже на сегодняшний день не отвечает таким требованиям, так как не имеет устройств и возможности изменения фаз открытия впускных клапанов.

Известен также газораспределительный механизм, показанный на стр. 122, рис. 5.22 книги «Л.Ю. Желтухин, А.Н. Гаврилов, Л.М. Петров. Skoda Oktavia Tour: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. - М.: ООО ИДТР, 2011 - 344 с.». Конструкция такого привода газораспределительного механизма двигателя 1,8Т в целом аналогична вышеописанной в аналоге, однако существенным ее отличием является установка на нем устройства, изменяющего фазы открытия впускных клапанов в определенных условиях эксплуатации автомобиля, причем такое техническое решение позволяет улучшить мощностные характеристики ДВС и уменьшить токсичность отработавших газов. Анализ такой конструкции показывает, что она имеет достаточно сложную конструкцию за счет использования гидропривода с электрическим управлением, которая размещена в регуляторе положения распределительного вала. Следовательно, наличие такой системы в практике недостаточно надежно.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такого технического решения управления работы впускных клапанов ДВС, которое бы исключало указанный выше гидропривод и электрическую систему, используемую на ДВС модели 1,8Т.

Поставленная цель достигается тем, что распределительный вал совместно с кулачками изготовлен из упругого материала и кулачки впускных клапанов выполнены пустотелыми, в продольном сечении имеют конусную форму с разной толщиной стенок по их длине, изменяющейся в сторону их контактных поверхностей с клапанами, причем изгибная жесткость упомянутых впускных кулачков в поперечной их плоскости несколько ниже, чем продольная жесткость пружин клапанов, а продольная их жесткость при сжатии выше, чем у последних.

На чертежах фиг. 1 показан газораспределительный механизм четырехтактного ДВС с торца, на фиг. 2 - его вид сверху, на фиг. 3 - в перспективе кулачок впускного клапана, и на фиг. 4 в перспективе кулачок выпускного клапана.

Газораспределительный механизм четырехтактного ДВС состоит из головки цилиндров 1, жестко закрепленной на блоке цилиндров 2 двигателя. На головке цилиндров 1 размещена прокладка 3 и на ней установлены передняя опора 4, средняя опора 5 и задняя опора 6, в которых подвижно размещен распределительный вал 8, снабженный кулачками выпускного клапана 9 и кулачками впускного клапана 10, и оси 11 коромысел 12, взаимодействующих с подпружиненными пружинами сжатия 13 впускных клапанов 14 и выпускных клапанов 15. Клапаны 14 и15 подвижно расположены во втулках 16, установленных в головке цилиндров 1, которая также снабжена впускным каналом 17 и выпускным каналом 18. В блоке цилиндров 2 размещены цилиндры 19, а распределительный вал 8 снабжен звездочкой 20. Оси 11 коромысел 12 также расположены в промежуточных опорах 21.

Работает газораспределительный механизм четырехтактного ДВС следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя его звездочка через цепь (цепь и звездочка на чертеже не показаны, а работа этого узла подробно описана в прототипе) передает вращающий момент на звездочку 20, а так как она жестко закреплена на распределительном валу 8, то и он получает вращение в этом же направлении, перемещая своими кулачками 9 и 10 по стрелкам В и С впускные клапаны 14 и выпускные 15. Рассмотрим теперь, за счет чего изменяются фазы впускных клапанов 14 для того, чтобы уменьшить токсичность отработавших газов и улучшить мощностные характеристики ДВС. Это происходит за счет того, что кулачки впускных клапанов 9 являются полыми, в самом начале контакта их с коромыслами 12, при угловом повороте распределительного вала 10 по стрелке К, происходит упругая деформация изгиба последних за счет того, что их изгибная жесткость ниже, чем линейная жесткость пружин сжатия 13 впускных клапанов 14. И тогда клапаны 14 не могут быть открытыми до того как кулачки 10 не повернутся, например, по стрелке К на угол порядка до 45°. После этого кулачки 10 начинают подвергаться уже не изгибу, а сжатию по стрелке М (см. фиг. 3). А так как их жесткость в этом направлении гораздо выше линейной жесткости пружин сжатия 13, то впускные клапаны 14 полностью открываются и топливовоздушная смесь по стрелке Е (см. фиг. 1) поступает в цилиндры 19. Иными словами впускные клапаны 14 начинают открываться не сразу как это имеет место в серийных конструкциях ДВС, а несколько позже, что и позволит получить тот эффект, который и описан в прототипе. Следует отметить, что работа выпускных клапанов 15 происходит так же, как и в известных конструкциях ДВС, при этом удаление отработавших газов будет происходить по стрелке F (см. фиг. 1) при открытых выпускных клапанах 15, кулачки 10 которых (см. фиг. 4) выполнены так, как это имеет место в серийных конструкциях ДВС. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями ДВС очевидно, так как оно позволяет снизить токсичность отработавших газов и повысить мощность ДВС, решая эту задачу более простым путем в сравнении с конструкцией, описанной в прототипе.

Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), состоящий из головки цилиндров, снабженной передней, средней, задней и промежуточными опорами, в которых подвижно расположены распределительный вал с кулачками и звездочкой, приводимый во вращение цепью от коленчатого вала ДВС, и оси коромысел управления подпружиненными клапанами, отличающийся тем, что распределительный вал совместно с кулачками изготовлен из упругого материала и кулачки впускных клапанов выполнены пустотелыми, в продольном сечении имеют конусную форму с разной толщиной стенок по их длине, изменяющейся в сторону их контактных поверхностей с клапанами, причем изгибная жесткость упомянутых впускных кулачков в поперечной их плоскости несколько ниже, чем продольная жесткость пружин клапанов, а продольная их жесткость при сжатии выше, чем у последних.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам реверсирования двигателей с внешней камерой сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности процесса реверсирования.

Изобретение может быть использовано в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Газораспределительное устройство способно изменять величину подъема клапана двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Клапанное управляющее устройство предназначено для, по меньшей мере, одного клапана двигателя внутреннего сгорания, в котором перемещение, по меньшей мере, одного кулачка (2) распределительного вала (3) передается штоку (5) клапана (1) при помощи передаточного механизма (4).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство управления газообменом в поршневом двигателе установлено между кулачковым устройством (5) распределительного вала двигателя и впускным клапанным механизмом.

Изобретение относится к устройству для привода плунжерного насоса. .

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к газораспределительному механизму двигателя внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизме газораспределения двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в механизмах газораспределения две. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к механизмам газораспределения двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к двигателям для транспортных средств, в частности к системам детектирования профиля кулачка. Техническим результатом является определение профиля кулачков, что позволяет отрегулировать требуемым образом механизмы передачи крутящего момента двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Распределительный вал предназначен для многоцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструктивный узел двигателя состоит из базовой части (1), вала (2), а также по меньшей мере одной опоры (3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Модуль управления по меньшей мере для одного клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания содержит крышку (10) головки цилиндров и по меньшей мере один распределительный вал (14), в частности, шлицевой вал с по меньшей мере одним расположенным на распределительном вале (14) кулачком (16, 17).

Изобретение может быть использовано в устройствах привода клапанов двигателей внутреннего сгорания. Устройство привода клапанов для двигателя внутреннего сгорания содержит основной кулачковый вал (1), первый установленный без возможности проворота и с возможностью аксиального смещения на основном кулачковом вале (1) кулачковый элемент (6), второй установленный без возможности проворота и с возможностью аксиального смещения на основном кулачковом вале (1) кулачковый элемент (11) и сенсорный блок (7).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство подъема клапана для двигателя внутреннего сгорания содержит кулачковый вал (5) с осью (5a) вращения, первый узел (16) с первым средством (9) контактирования, выполненным с возможностью взаимодействия с направляющей поверхностью на кулачковом валу (5).

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Газораспределительный механизм четырехтактного ДВС состоит из головки цилиндров, снабженной передней, средней, задней и промежуточными опорами,,,, распределительного вала с кулачками,, звездочки и подпружиненных клапанов, с коромыслами. В опорах,,, подвижно расположен распределительный вал с кулачками, и звездочкой. Распределительный вал приводится во вращение цепью от коленчатого вала ДВС. Имеются оси коромысел управления подпружиненными клапанами,. Распределительный вал совместно с кулачками, изготовлен из упругого материала. Кулачки впускных клапанов выполнены пустотелыми. Кулачки впускных клапанов в продольном сечении имеют конусную форму с разной толщиной стенок по их длине, изменяющейся в сторону их контактных поверхностей с клапанами. Изгибная жесткость впускных кулачков в поперечной их плоскости ниже, чем продольная жесткость пружин клапанов, а продольная жесткость впускных кулачков при сжатии выше, чем у пружин клапанов. Технический результат заключается в изменении фаз открытия впускных клапанов. 4 ил.

Наверх