УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЗАЗОРОВ В КЛАПАННОМ МЕХАНИЗМЕ Российский патент 1998 года по МПК F01L1/245 

Изобретение относится к автомобилестроению и, в частности, к компенсации клапанных зазоров в газораспределительном механизме двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известен газораспределительный механизм для двигателей внутреннего сгорания с верхним расположением распределительного вала, содержащий коромысло клапанного механизма, одним концом упирающееся в стержень клапана, а другим, с расположенной в нем воронкой - в шаровую головку гидравлического компенсатора, выполненного в виде подпружиненного плунжера с гидрополостью и размещенным в нем подпружиненным обратным клапаном [1].

Основным недостатком плунжерных гидрокомпенсаторов является то, что из-за неполной герметизации плунжер под давлением кулачка распределительного вала выдавливает жидкость через необходимый для подвижности зазор между плунжером и корпусом из-за чего происходит "проседание" плунжера. Кроме того, подпружиненный обратный клапан не обеспечивает быстрое и полное заполнение масла в подплунжерную полость.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство для компенсации зазоров в клапанном механизме, содержащее коромысло, одним плечом упирающееся в стержень клапана, а другим, с выполненной в нем воронкой - в гидравлический компенсатор, выполненный в виде размещенных в корпусе штока с гидрополостью, сообщающейся с системой смазки, и подпружиненного к нему снизу поршня с расположенным в нем обратным клапаном и кольцевым пазом по наружной цилиндрической поверхности [2].

Недостатком его является низкое качество уплотнения зазора между корпусом (втулкой) и поршнем, выполненное в виде эластичной прокладки, расположенной между штоком и поршнем.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение заключается в создании надежной в работе конструкции гидравлического компенсатора зазоров в ДВС.

Технический результат от использования изобретения выражается в непрерывном автоматическом поддержании тепловых зазоров в клапанном механизме и обеспечении его безударной и долговечной работы.

Указанный технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в устройстве для компенсации зазоров в клапанном механизме, содержащем коромысло, одним плечом упирающееся в стержень клапана, а другим, с выполненной в нем воронкой - в гидравлический компенсатор, выполненный в виде размещенных в корпусе штока с гидрополостью, сообщающейся с системой смазки, и подпружиненного к нему снизу поршня с обратным клапаном и кольцевым пазом по наружной цилиндрической поверхности, на нижней стенке кольцевого паза поршня выполнены осевые отверстия, сообщающие кольцевой паз с подпоршневой полостью корпуса компенсатора, а в кольцевой паз поршня свободно установлено уплотнительное кольцо. При этом обратный клапан выполнен в виде металлической пластины, свободно размещенной в гидрополости поршня с возможностью ограниченного вертикального перемещения.

На фиг.1 представлена конструктивная схема устройства, на фиг.2 - вынос I на фиг.1.

Устройство включает кулачки 1 распределительного вала 2, каждый из которых взаимодействует со своим коромыслом 3. Малое плечо коромысла 3 упирается в стержень 4 клапана 5, а большое, с выполненной в нем воронкой с отверстием 6, контактирует с шаровой головкой 7 штока 8, размещенного в корпусе 9. Корпус 9 гидрокомпенсатора имеет резьбу по наружной поверхности и гладкую внутреннюю цилиндрическую поверхность. Под штоком 8 в корпусе 9 через пружинную шайбу 10 установлен поршень 11. Пружинная шайба 10 обеспечивает компенсацию термозазора "А" между штоком 8 и поршнем 11. По наружной поверхности поршня 11 выполнен кольцевой паз 12 с осевыми отверстиями 13 в нижней стенке паза, сообщающими кольцевой паз с подпоршневой полостью корпуса 9 гидрокомпенсатора. В пазу 12 свободно установлено уплотнительное кольцо 14. Снизу поршень 11 подпружинен в направлении к штоку 8 пружиной 15. Во внутренней полости 16 поршня 11 размещен обратный клапан 17 в виде металлической пластины, установленный с возможностью свободного вертикального перемещения внутри полости вниз до перекрытия центрального отверстия в ограничителе 18, а вверх - до перекрытия перепускного отверстия 19. Вертикально через весь шток 8 проходит гидрополость 20, являющаяся накопителем жидкости от системы смазки капельным способом от распредвала 2. Гидрополость совмещена вверху отверстием 21 с отверстием воронки 6, а внизу - через отверстие 22 с перепускным отверстием 19 поршня 11.

Работает устройство следующим образом. В положении, когда кулачек 1 контактирует с площадкой коромысла 3 тыльной стороной, нажатия на стержень 4 клапана 5 и шаровую головку 7 штока 8 не происходит. Металлическая пластина обратного клапана 17 находится в нижнем положении, перепускное отверстие 22 открыто для заполнения гидрополости маслом из накопителя жидкости 20 по вертикальному каналу. Гидрополость полностью заполнена маслом. С поворотом распределительного вала 2 кулачек 1 нажимает на площадку коромысла 3, которое своим плечом нажимает на шаровую головку 7 штока 8. Усилие на преодоление сопротивления пружины клапана 5 превосходит усилие для сжатия пружины 15 поршня 11, поэтому в начальный момент шток 8 с поршнем 11 несколько опустятся (сядут) на очень малую величину. С началом незначительного перемещения поршня 11 вниз жидкость из подпоршневой полости устремится через осевые отверстия 13 в нижней стенке кольцевого паза 12 поршня 11 в кольцевой паз 12 за эластичное уплотнительное кольцо 14. Давлением жидкости уплотнительное кольцо 14 плотно прижимается к цилиндрической поверхности корпуса 9 компенсатора. Металлическая пластина обратного клапана 17 под давлением жидкости из подпоршневой полости поднимается до упора в крайнее верхнее положение и перекрывает перепускное отверстие 19. Пара "шток-поршень" становятся жесткой опорой для одного плеча коромысла 3, другое плечо которого давит на стержень 4, сжимает пружину клапана 5 и открывает его. После прохождения кулачка 1 пружина клапана 5 возвращает его и коромысло 3 в первоначальное положение. Нагрузка с шаровой головки 7 снимается и поршень 11 остается неподвижным до появления зазора в трущихся парах клапанного механизма. Пластина обратного клапана 17 опускается вниз при охлаждении ДВС, жидкость из полости штока 8 имеет возможность по вертикальному каналу опуститься вниз. Термозазор "А", определяемый положением пружинной шайбы 10, обеспечивает компенсацию теплового расширения деталей клапанного механизма ДВС. Таким образом, необходимые зазоры в клапанном механизме поддерживаются автоматически.

Промышленное использование изобретения не требует конструктивных изменений в системе газораспределения двигателя. Для его использования достаточно вместо существующей резьбовой втулки регулировочного болта на большинстве марок автомобилей ВАЗ установить корпус с размещенными в нем деталями гидравлического компенсатора.

Источники информации.

1. Патент Великобритании N 1476357, кл. F 01 L 1/24, 1977 г.

2. Свидетельство на полезную модель РФ N 725 кл. F 01 L 1/245 1994 г.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: клапанный механизм, в состав которого входит коромысло 3, одним концом упирающееся в стержень клапана 5, а другим - в шаровую головку 7 штока 8 гидрокомпенсатора, включает шток с подпружиненным к нему снизу поршнем 11. По наружной цилиндрической поверхности поршня выполнен кольцевой паз 12, при этом на нижней стенке кольцевого паза выполнены осевые отверстия 13, сообщающие полость кольцевого паза с подпоршневой полостью корпуса компенсатора. В кольцевой паз 12 установлено свободно уплотнительное кольцо 14. Внутри поршня размещен обратный клапан 17 в виде металлической пластины с возможностью свободного вертикального перемещения в ограниченных пределах. При работе устройства происходит автоматическая гидрокомпенсация зазоров в клапанном механизме. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для компенсации зазоров в клапанном механизме, содержащее коромысло, одним плечом упирающееся в стержень клапана, а другим с выполненной в нем воронкой в гидравлический компенсатор, выполненный в виде размещенных в корпусе штока с гидрополостью, сообщающейся с системой смазки, и подпружиненного к нему снизу поршня с обратным клапаном и кольцевым пазом по наружной цилиндрической поверхности, отличающееся тем, что на нижней стенке кольцевого паза поршня выполнены отверстия, сообщающие кольцевой паз с подпоршневой полостью корпуса компенсатора, а в кольцевой паз поршня свободно установлено уплотнительное кольцо. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан выполнен в виде металлической пластины, размещенной в гидрополости поршня с возможностью свободного вертикального перемещения на ограниченном участке внутри полости.