МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЗЕЛЯ Российский патент 2010 года по МПК F01L3/00 

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в конструкциях двухтактных и четырехтактных дизелей.

Известен механизм газораспределения четырехтактного дизеля М750, используемого в конструкциях маневровых тепловозов (см. книгу Глаголев Н.М. и др. тепловозные двигатели и газовые турбины. Государственное транспортное железнодорожное издательство. М.: 1957 г., стр.187-188, рис.128). У такого дизеля в головке цилиндров расположено по два выхлопных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Клапаны садятся на запрессованные в головку стальные седла. Седла представляют собой цилиндрические втулки и в рабочей зоне, где они контактируют с головкой клапана, имеют наклонную поверхность такую же, какую и головка клапана. Клапаны расположены на пути движения газов и понятно, что оказывают им известное сопротивление. В то же время клапаны, а следовательно, и их седла работают в очень тяжелых температурных условиях в области порядка 300-800°С и вопросы повышения их надежности и на сегодняшний день являют весьма актуальными.

Известен также механизм газораспределения, представленный в патенте SU 1288326. Такое техническое решение представляет собой клапаны, каждый из которых состоит из стержня и головки с поверхностью, контактирующей с седлом, установленным в крышке дизеля, причем в головке каждого клапана на поверхности контактирующей с седлом, выполнены радиально расположенные пазы. Существенным недостатком такого устройства является то, что пазы, выполненные в головках клапанов, имеют невысокую пропускную способность газов при их открытии и поэтому прохождение через них газов происходит с некоторым сопротивлением а, это снижает их скорость и, следовательно, в недостаточной мере способствует снижению температурного поля головок клапанов и других их составляющих.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы механизма газораспределения ДВС за счет равномерного распределения теплового поля по всему объему головок клапанов.

Поставленная цель достигается тем, что высота каждого из упомянутых пазов, измеренная от торцевой поверхности головки клапана в сторону стержня, меньше, чем высота седла, установленного в крышке дизеля.

На фиг.1 показан клапан механизма газораспределения дизеля в закрытом состоянии, на фиг.2 - он же, но в открытом состоянии и на фиг.3 - его часть в перспективе.

Механизм газораспределения дизеля включает в себя клапан, состоящий из стержня 1 и головки 2, которая располагается в седле 3, запрессованном в днище 4 крышки 5 цилиндра 6, в головке 2 клапана выполнены пазы 7.

Работает механизм газораспределения дизеля следующим образом. Предположим, что клапан, состоящий из стержня 1 и головки 2, является выхлопным и входит в состав, например, двухтактного дизеля 14Д40. При рабочем ходе поршня такого дизеля в цилиндре 6 (поршень не показан) по стрелке А головка 2 клапана плотно прижата к седлу 3, см. фиг.1 (конструкция механизма поджима клапана к седлу широко известна в практике и описана в книге «Тепловоз М62». - М.: Траспорт, 1977 г.), что исключает попадание газов в полость крышки 5, которая, как известно, связана с зоной выхлопа В дизеля. Как только рабочий ход прекратится и поршень из нижней мертвой точки переходит в поступательное движение в направлении, противоположном стрелке А, клапан открывается (см. фиг.2) и отработанные газы, двигаясь по стрелке С, проходят через проходное сечение, образованное головкой 2 клапана и его стержня 1, седлом 3 и днищем 4 крышки 5. В то же время выхлопные газы проходят через пазы 7 головки клапана 2 и также, истекая по стрелке С, проходят в зону выхлопа В крышки 5 дизеля. Следовательно, объем тока отработанных газов при выхлопе увеличивается и одновременно снижается температурная напряженность как головки клапана 2, так и седла 3. Как только поршень пройдет некоторое расстояние от нижней мертвой точки, клапан с помощью известного механизма его привода закрывается и в цилиндре 6 происходит процесс сжатия горючей смеси. При этом пазы 7 окажутся перекрытыми контактными поверхностями седла 3 и головки клапана 2 и поэтому газовая смесь из цилиндра 6 не сможет быть вытеснена в полость В крышки 5. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно направлено на равномерное распределение теплового поля по всему объему головок клапанов, снижение его и тем самым повышение термического коэффициента полезного действия дизеля.

Механизм газораспределения дизеля содержит клапаны, каждый из которых состоит из стержня и головки с поверхностью, контактирующей с седлом, установленным в крышке дизеля. В головке каждого клапана на поверхности, контактирующей с седлом, выполнены радиально расположенные пазы, проходящие от торцевой поверхности головки клапана. Высота каждого паза, измеренная от торцевой поверхности головки клапана в сторону стержня, меньше, чем высота седла, установленного в крышке дизеля. Такое выполнение повышает эффективность работы механизма газораспределения. 3 ил.

Механизм газораспределения дизеля, включающий клапаны, каждый из которых состоит из стержня и головки с поверхностью, контактирующей с седлом, установленным в крышке дизеля, причем в головке каждого клапана на поверхности, контактирующей с седлом, выполнены радиально расположенные пазы, отличающийся тем, что высота каждого из упомянутых пазов, измеренная от торцевой поверхности головки клапана в сторону стержня, меньше, чем высота седла, установленного в крышке дизеля.