ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВС Российский патент 2013 года по МПК F01L1/46 

Предлагаемое изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в их конструкциях, работающих на различных видах жидкого 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 цилиндры двигателя и освобождение их от отработанных газов. Существенным недостатком такого ГРМ является то, что в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с отказом ременной зубчатой передачи клапанов, они могут занимать такие положения, которые способствуют соударению поршней с последними, что в итоге требует впоследствии проведения дорогостоящего ремонта как ГРМ, так и шатунно-поршневой группы ДСВ в целом.

Известен также газораспределительный механизм ДСВ, описанный в АС СССР SU 479876. Такой механизм газораспределения состоит из плиты и клапанов, которые приводятся в движение коромыслами, взаимодействующими с кулачками распределительного вала, имеющего привод от коленчатого вала двигателя. Несмотря на эффективность использования его в эксплуатационных условиях такой газораспределительный механизм, так же как и предыдущий, описанный в аналоге, обладает существенным недостатком, имея низкую надежность клапанов, в случае отказа механизма их привода, которые начинают взаимодействовать с поршнями. В этом случае происходит потеря устойчивости стержней клапанов, и поэтому в дальнейшем двигателю требуется дорогостоящий ремонт.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является совершенствование конструкции ГРМ четырехтактных ДСВ, направленное на повышение эксплуатационной надежности автомобилей.

Поставленная цель достигается тем, что плита установлена на внешней горизонтальной поверхности головки цилиндров, вдоль ее продольной плоскости, плита связана с помощью шарниров с головкой цилиндров, причем на плите жестко закреплены передняя, средняя, задняя и промежуточные опоры, несущие распределительный вал с кулачками и оси коромысел клапанов.

На фиг.1 показан газораспределительный механизм четырехтактного ДВС вид сверху, и на фиг.2 - его сечение по АА.

Газораспределительный механизм четырехтактного ДВС состоит из головки цилиндров 1, жестко закрепленной на блоке цилиндров 2 двигателя. На головке цилиндров 1 размещена плита 3, связанная с помощью шарниров 4 с головкой цилиндров 1. На плите 3 жестко закреплены передняя опора 5, средняя опора 6, задняя опора 7 и промежуточные опоры 8, соответственно в которых подвижно расположен распределительный вал 9 с кулачками 10 и оси 11 коромысел 12, взаимодействующих с подпружиненными пружинами сжатия 13 клапанами 14. Клапаны 14 подвижно расположены в направляющих втулках 15, установленных в головке цилиндров 1, которая также снабжена впускным каналом 16 и впускным каналом 17. Распределительный вал снабжен звездочкой 18. В блоке цилиндров 2 размещены цилиндры 19.

Работает газораспределительный механизм четырехтактного ДСВ следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя его звездочка через цепь (указанные детали на чертежах не показаны, потому что работа этого узла подробно описана в источниках представленных выше) передает вращающий момент на звездочку 18, а так как она жестко закреплена на распределительном валу 9, то он получает вращение в этом же направлении. При этом, за счет натяжения цепи устройством автоматического натяжения плита 3 плотно прижата к головке цилиндров 1 и поэтому вращение распределительного вала 9 и его кулачков 10 обеспечивает ход клапанов 14 по стрелкам В и С. Такой их ход позволяет наполнить рабочей смесью, поступающей по стрелке Е, цилиндры 19 блока цилиндров 2 и удалить отработанные газы по стрелкам А из последних. В этом случае ход клапанов создает условия по выполнению двигателем автомобиля заданных режимов его движения. В тех случаях, когда возникла аварийная ситуация, вызванная обрывом или разрушением цепи привода звездочки 18, и когда какие-то из клапанов зависли в определенном положении, то поршни двигателя (на чертежах поршни не показаны) входят в контакт с последними. Однако деформации или поломки их в предложенном нами техническом решении не произойдет, так как коромысла 12 совместно с опорами 5, 6, 7 и 8, распределительным валом 10 и плитой 10 повернутся относительно головки цилиндров 1 на некоторый угол на шарнирах 4.Такое явление и обеспечит сохранение клапанов 14 от указанного отказа. После того как цепь заменят и она войдет в контакт со звездочкой 18, а также произведут ее натяжение, газораспределительный механизм вновь окажется работоспособным. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными, очевидно, так как оно позволяет исключить поломку клапанов в случае отказа, вызванного нарушением цепи привода распределительного вала.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания состоит из головки (1) цилиндров, плиты (3), передней, средней, задней и промежуточных опор (5), (6), (7), (8), в которых подвижно расположены распределительный вал (9) с кулачками (10) и звездочкой (18), приводимый во вращение цепью от коленчатого вала двигателя, и оси (11) коромысел (12) управления клапанами (14). Плита (3) установлена на внешней горизонтальной поверхности головки (1) цилиндров, вдоль ее продольной плоскости. Плита (3) связана с помощью шарниров (4) с головкой (1) цилиндров. На плите (3) жестко закреплены передняя, средняя, задняя и промежуточные опоры (5), (6), (7) (8), несущие распределительный вал (9) с кулачками (10), и оси (11) коромысел клапанов. Технический результат заключается в исключении поломки клапанов в случае отказа привода. 2 ил.

Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, состоящий из головки цилиндров, плиты, передней, средней, задней и промежуточных опор, в которых подвижно расположены распределительный вал с кулачками и звездочкой, приводимый во вращение цепью от коленчатого вала двигателя, и оси коромысел управления клапанами, отличающийся тем, что плита установлена на внешней горизонтальной поверхности головки цилиндров, вдоль ее продольной плоскости, плита связана с помощью шарниров с головкой цилиндров, причем на плите жестко закреплены передняя, средняя, задняя и промежуточные опоры, несущие распределительный вал с кулачками и оси коромысел клапанов.