КЛАПАН Российский патент 2001 года по МПК F16K25/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к клапанам газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также к клапанам (золотникам) запорной и регулирующей арматуры на трубопроводах.

Известны клапаны газораспределительного механизма, к примеру на двигателе автомобиля ВАЗ 2121. Такие клапаны при закрытии проходного отверстия садятся на седла, касаясь их по поверхности, что не обеспечивает достаточно надежную герметичность проходного отверстия, ввиду возможных короблений тарелки клапана под воздействием высоких температур и от возможных попаданий твердых частиц под рабочую поверхность клапана, известны случаи появления трещин и выкрашивания металла на рабочей поверхности клапанов. Известен клапан (SU N 376622), профиль рабочей поверхности которого представляет дугу окружности. В таком дугообразном профиле не указана конкретная универсальная величина радиуса дуги, приемлемая для двигателей различных мощностей.

Целью данного изобретения является повышение надежности и увеличение срока службы клапанов.

Эта цель достигается тем, что профиль рабочей поверхности клапана (золотника) выполнен дугообразным и является дугой окружности с радиусом, предпочтительно равным ширине кольца рабочей поверхности седла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен клапан ДВС в закрытом положении, в разрезе; на фиг. 2 - клапан (золотник) запорной арматуры.

Клапан, состоящий из тарелки 1 и стержня 2, имеет дугообразный профиль рабочей поверхности 3 (фиг. 1 и 2). Этот профиль является дугой окружности с радиусом г, равным ширине 1 кольца рабочей поверхности седла 4, которая имеет обычный прямолинейный профиль. Центр дуги с радиусом r находится на окружности, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси стержня 2, и центр этой окружности совпадает с осью стержня. Профили рабочих поверхностей клапана и седла касаются в закрытом положении в точках K, расположенных посредине ширины 1 профиля рабочей поверхности седла. Эти точки K лежат на окружности, плоскость которой перпендикулярна оси стержня 2, и центр ее совпадает с осью стержня.

Клапан работает следующим образом.

При закрытии клапана тарелка 1 садится на седло 4 и ввиду дугообразного профиля рабочей поверхности тарелка касается рабочей поверхности седла по замкнутой кривой линии, совпадающей с окружностью, проходящей через точки K (фиг. 1 и 2). Такое касание рабочих поверхностей клапана и седла способно более герметично и надежно перекрывать проходное отверстие. Здесь влияние больших температур на плотность прилегания клапана к седлу значительно меньше , и исключается возможность попадания твердых частиц под рабочую поверхность клапана. При шероховатости рабочих поверхностей клапана и седла не ниже 6 кл. Нет необходимости в их притирках как в момент начальной установки клапана, так и в процессе эксплуатации.

Использование таких клапанов в ДВС может повысить его мощность и КПД, увеличит надежность и срок службы клапанов, а также снизится их шум при работе. Использование таких клапанов (золотников) в запорной и регулирующей арматуре повысит надежность и срок службы их запорных органов, которые могут обходиться без уплотнительных вставок.

Существенным отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что профиль рабочей поверхности клапана (золотника) имеет дугообразную форму определенного радиуса.

Преимуществом предлагаемой конструкции является более плотное и надежное перекрытие проходного отверстия и повышенный срок службы клапана (золотника), что способствует увеличению мощности и КПД ДВС, повышению надежности и срока службы запорной и регулирующей арматуры, экономится цветной металл при изготовлении этой арматуры.

Клапан может быть использован в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Профиль рабочей поверхности клапана выполняют дугообразной. Дуга является частью окружности с радиусом, равным ширине кольца рабочей поверхности седла. При таком выполнении клапан касается рабочей поверхности седла по кривой линии, что обеспечивает более плотное прижатие клапана к седлу и исключает попадание твердых частиц под его рабочую поверхность. Повышаются мощности и КПД, увеличивается надежность и срок службы клапана. 2 ил.

Клапан, прилегающий к седлу, отличающийся тем, что профиль рабочей поверхности клапана (золотника) выполнен дугообразным и является дугой окружности с радиусом, равным ширине кольца рабочей поверхности седла.