МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F01L3/06 

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано как в конструкциях четырехтактных карбюраторных двигателей, так и дизелей.

Известен механизм газораспределения, используемый в конструкции карбюраторного двигателя, описанный и показанный на стр.42-43, рис.43 в книге Стеблева Н.М. «Современный автомобиль». М., Издательство ДОСААФ, 1955 г. Такой механизм состоит из впускного и выпускного клапанов, каждый из которых выполнен в виде стержня, плавно переходящего в головку, и последняя по своей образующей снабжена рабочей поверхностью, взаимодействующей с седлом клапана, запрессованным в блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Каждый из клапанов подпружинен относительно блока цилиндров и управляется с помощью толкателей, взаимодействующих с распределительным валом ДВС. С помощью клапанов за четыре хода движения поршня происходит заполнение цилиндров горючей смесью, ее сжатие, горение ее и расширение и выпуск отработанных газов. Заполнение горючей смесью происходит из всасывающего коллектора, расположенного в блоке цилиндров, а выпуск отработанных газов - в выхлопной коллектор. Несмотря на свою эффективность использования, такой механизм газораспределения обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что всасывание горючей смеси и удаление из цилиндров отработанных газов происходит через узкие щели, расположенные между седлами клапанов и внешними образующими поверхностями клапанных головок. Такое явление снижает эффективность заполнения горючей смесью полости цилиндра при всасывании и "очистку" этого же объема от отработанных газов, а также способствует неравномерному распределению температуры по всему объему головки клапана.

Известен также механизм газораспределения ДВС, описанный в книге Корягина А.В. и Соловьева Г.М. Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. М., Военное издательство МО СССР, 1960 г. на стр.56-57 и показанный на рис.29. Конструкция такого механизма газораспределения аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы механизма газораспределения ДВС за счет увеличения проходных сечений впускного и выпускного клапанов, через которые в цилиндры поступает горючая смесь и удаляются из него отработанные газы, а также равномерного распределения теплового поля по всему объему головок клапанов.

Поставленная цель достигается тем, что в стержнях клапанов по их длине, в границах от направляющих втулок головки блока цилиндров до их тарелок, выполнены сквозные каналы, продольные оси симметрии которых расположены перпендикулярно вертикальным осям симметрии последних, причем диаметры каналов отличаются друг от друга по высоте стержней так, что наибольшие их значения имеют каналы, расположенные ближе к тарелкам, а наименьшие - у направляющих втулок упомянутой головки блока цилиндров.

На фиг.1 показана часть газораспределительного механизма в зоне расположения его клапана.

Механизм газораспределения состоит из клапана, выполненного в виде стержня 1, жестко соединенного с тарелкой 2, контактирующей с седлом 3, установленном в головке цилиндров 4. Стержень 1 подвижно установлен в направляющей втулке 5, закрепленной в головке цилиндров 4, и снабжен по своей высоте сквозными каналами 6, продольные оси которых расположены под углом 90° друг к другу. Головка цилиндров 4 снабжена выхлопным (впускным) коллектором 7.

Работает механизм газораспределения следующим образом. Предположим, что представленный на фиг.1 клапан ДВС является выпускным и при ходе поршня (на чертеже он не показан) из мертвой точки вверх после совершения им рабочего хода открывается по стрелке А. Такое положение клапана способствует проходу отработанных газов через открытое пространство, образованное между тарелкой 2 и седлом 3, а также стержнем 1 - в выхлопной коллектор 7 и затем выходу в атмосферу по стрелкам В, как это имеет место во всех известных конструкциях ДВС (См. источник, представленный в аналоге). Однако наличие сквозных каналов 6, выполненных в стержне 1 клапана, позволяет увеличить пропускную его способность и одновременно снизить теплонапряженность за счет более эффективной теплопередачи стержня в окружающую среду, где расположен последний.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения в сравнении с известными аналогами очевидна, так как использование его в практике позволит увеличить пропускную способность отработанных газов, проходящих через пространство, образованное седлом и клапаном, и снизить теплонапряженность последнего.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания включает в себя клапаны, состоящие из тарелок (2), жестко связанных со стержнями (1), расположенными подвижно в направляющих втулках головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. В стержнях (1) клапанов по их длине, в границах от направляющих втулок головки блока цилиндров до их тарелок (2), выполнены сквозные каналы (6), продольные оси симметрии которых расположены перпендикулярно вертикальным осям симметрии последних. Диаметры каналов (6) отличаются друг от друга по высоте стержней так, что наибольшие их значения имеют каналы, расположенные ближе к тарелкам (2), а наименьшие - у направляющих втулок головки блока цилиндров. Технический результат заключается в увеличении проходного сечения клапана. 1 ил.

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания, включающий клапаны, состоящие из тарелок, жестко связанных со стержнями, расположенными подвижно в направляющих втулках головки блока цилиндров, отличающийся тем, что в стержнях клапанов по их длине, в границах от направляющих втулок головки блока цилиндров до их тарелок, выполнены сквозные каналы, продольные оси симметрии которых расположены перпендикулярно вертикальным осям симметрии последних, причем диаметры каналов отличаются друг от друга по высоте стержней так, что наибольшие их значения имеют каналы, расположенные ближе к тарелкам, а наименьшие - у направляющих втулок упомянутой головки блока цилиндров.