Распределительный кулачок двигателя внутреннего сгорания

 

(«>957773

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских Социалистических

Республик (6! ) Дополнительный к патенту (22) ЗаЯвлено 090678 (21)2629398/25-06 (23) Приоритет (32) 1006.77 (3!) Р 2726073.7 (33) ФРГ

Опубликовано 07,09.82, Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 070982 (51) М. Кл.

F 01 L 1/08

Государствеиаык квинтет

СССР иа деааи азобретеннв а открыта» (53) УД,К621. 43-231. 2 (088. 8) Иностранцы

Герхард Дешлер, Ханс Гебхардт и Дит р и "рмен .. (ФРГ) ):. г"е",.-,;, !

Иностранная фирма

"Машиненфабрик Аугсбург-Нюрнберг Al ":: (ФРГ) (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54} РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КУЛАЧОК

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение, относится к мжаиностроению и может применяться, например, в механизмах газораспределения дви.гателя внутреннего сгорания.

Известны распределительные кулачки двигателя внутреннего сгорания, сопряженные со скользящим толкателем, имекхцим плоское дно,,содер-. жащий. криволинейный выступ и цилинд рическую затылочную часть P1) .

Однако в механизмах газораспределения с такими кулачками плохо осуществляется смазка контактирующих клапана и толкателя, что приводит к быстрому износу кулачков и толкателей.

Цель изобретения — улучшение смазки контактирукхцих поверхностей клапана и толкателя.

Для достижения цели радиус кривизны выступа и радиус кривизны цилиндрической затылочной части связаны соотношением "--"-у"«0)15-0)25 г» 25 г,-+ZJ где г„- радиус кривизны выступа; ге - радиус кривизны цилиндрической затылочной части

Z — величина подъема кулачка.

На фиг.1 изображена схема контакта кулачка и толкателя на фиг.2 график зависимости относительной толщины масляной пленки от гидродинамического коэФфициента оценки .

Распределительный кулачок 1 контактирует с толкателем 2 с плоским дно и 3. Расстояние центра 4 радиуса кривизны г„ от центра 5 радиуса кривизны цилиндрической затылочной части г равно а, причем оно представляет собой расстояние, измеренное в направлении движения тол« кателя 2 в зависимости от положения кулачка 1. Подъем кулачка Z представляет расстояние от радиуса основной окружности r< до,дна 3. Кулачок 1 вращается с угловой скоростью w в направлении стрелки 6. Скорость скольжения по кулачку 1 UÄ «r оь.

Скорость скольжения по толкателю (в центре толкателя), Фт -а а).

Скорость скольжения между кула ком и толкателем U-(1/2) (U ) Ui)

«(1/2) 1 (r> и -а М) «(1/2) ° (гк-а)и.

Так как расстояние а= г к - (гц < Z ), то О«(1/г). Mf2ry -(r>+ Z)) 957773

Используя формулу Даусона и Ra-гинсона для расчета минимальной толщины h(„z„ смазочной пленки

7(„„Z ZO-7"ГСц р", где - вязкость;

0 - скорость скольжения; 5 Р - теоретический радиус контакта, и заменяя теоретический радиус контакта радиусом кривизны кулачка ( получаем для минимальной толщины . IO смазочной пленки

h . =сопиc(rnrZ(2((- ---(-((,-г.(("min Я, (r

-ь "b Hu

2 15

Решение этого уравнения имеет .два корня

--=0 4 и --""=0,5 г(r +

r +Z б 4 щржду которыми располагаетСя максКмальное значение функции his n

Если безразмерную геометрическуЮ величину г ((уД посредством которой рассчитывается профиль по у&лу пово рота кулачка, обозначить в качестве гидродинамического коэффициента оценки f и отнести минимальную толщину пленки h>„ к оптимальному значе. нию ho t, которое лежит в пределах

0 0,5, то-,получим относительную толщину смазочной пленки ()щ (7 !2,У2 У;

h0pt 0 125

С

Таким образом, относительная толщина масляной пленки зависит от сооТ 35 ношения размеров r

=0,15 -; 0,25 гц

r<+ Z 40

На фиг.2 относительная толщина масляной пленки представлена в за-висимости от гидродинамического коэффициента оценки

По той причине, что гидродинамический коэффициент оценки состоит из геометрических величин кулачка 1, иэ которых подъем кулачка Z и радиус кривизны затылочной части г изменяются вследствие износа, оптимальное выполнение профиля кулачка в пределах износа 0 < g O.z5 может быть достигнуто только в том случае, ког-: да ц расположен „слева максимума криВой (предел Г),, так как в этом случае возникающий износ с последукщим смещением гидродинамического коэффициента оценки a сторону 0,5 вначале улучшает, и после превышения максимума ухудшает образование масляной пленки, способной выдерживать нагрузку. В пределах g v0,5 (предел И), износ, наоборот, является преимуществом для образования масляной пленки. установлено, что этот предел достигается очень редко, например, в. круглых кулачках.

Сплошная кривая 7 получена по упрощенной формуле Даусона и Хигинсона, а штриховая 8 - по полной форму ле.

В процессе вращения вала кулачек скользит по плоскому дну толкателя, вследствие вязкости масло затягивается s зазор между толкателем и ку= ,лачком, обеспечивая жидкую смазку с определенной толщиной масляной пленяя.

Предлагаемое устройство обеспечивает наиболее благоприятную величину масляной пленки между контактирующими поверхностями толкателя и кулачка.

Формула изобретения

Распределительный кулачок двигателя внутреннего сгорания, сопряженный со скользящим толкателем, имеющим плоское дно, содержащий криволинейный выступ и цилиндрическую затылочную часть, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения смазки, радиус кривизны выступа и радиус кривизны цилиндрической затылочной части связаны соотношением

r< (r>+Z) 0,15-0,25> ..б где г(— радиус кривизны выступа; г — радиус кривизны цилиндрической затылочной части;

Z — величина подъема кулачка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автомобильные и тракторные двигатели (теория, системы питания, конструкции и расчет). Под ред. проф;

И.М.Ленина. М., "Высшая школа", 1969, с.586, рис.416.

957773 р О/ Щ1Ю3,3 Ю4 e ue yy ps фУ

Г

ЕИ82 У= Г,Е

ВНИИПИ Закаэ 6638/51 Тираж 539 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4