МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВС Российский патент 2023 года по МПК F01L1/26 

Данное изобретение относится к области строительства двигателей внутреннего сгорания.

Известен патент 2675647, содержащий головку блока цилиндров, два распределительных вала, общий канал для подвода и отвода газов от двух клапанов с установкой заслонки на каждую пару клапанов, периодически переключающей канал клапанов на канал подвода воздуха, а затем на канал с выпуском отработавших газов. Данная конструкция имеет минимум два распределительных вала и привод заслонок со сложной конструкцией переключения, включающей в себя множество пружин и разных передающих деталей. (рычаги, толкатели уплотнения и прочих) Это сильно усложняет конструкцию и ее обслуживание, так как выход из строя хотя бы одной детали приведет к отказу работы двигателя. Нужно учитывать большие инерционные силы, воздействующие на заслонки при скоротечностью процессов, происходящих в двигателе..Также трудно обеспечить полную герметизацию соединений и не исключено перетекание газов из одного канала в другой. В данной конструкции не отражен привод распределительных валов от коленчатого вала.

Применение зубчатых передач для связи коленчатого вала с распределительным возможно только в малогабаритных мотоциклетных двигателях. Применение таких передач в остальных конструкциях приводит к необходимости установки множества промежуточных шестерен, что конструктивно сильно усложняет конструкцию и снижает общий коэффициент полезного действия.

Существует патент 2227830 для повышения пропускной способности клапана, в частности с применением кольцевых каналов в совокупности с основным клапаном. Данная конструкция довольно сложна в исполнении требует не менее трех кулачков на каждый клапан и конструктивно трудно выполнима из-за близкого расположения деталей возможности заклинки, что ведет к снижению надежности работы двигателя.

В качестве прототипа приведен 16 клапанный двигатель ВАЗ 21126 Недостатком данного двигателя является применение ремня с двумя шкивами, натяжным роликом и двух распределительных валов. Обрыв ремня приводит к дорогостоящему ремонту всего двигателя. Также при наличии шкивов увеличиваются габариты головки блока по высоте. Все это приводит к увеличению металлоемкости и удорожанию при изготовлении двигателя.

В предлагаемой конструкции при использовании ДВС по патенту 2764945 достигается устранение выше указанных недостатков, так как в данной конструкции выходной вал находится в верхней части картера в непосредственной близости от распределительного. Применение в предлагаемой конструкции пары зубчатых передач обусловлено повышением надежности ДВС.

Данная задача достигается тем, что газораспределительный механизм выполнен из распределительного вала с кулачками, толкателей, далее для каждой паре клапанов - коромысла посредством паза контактирующего с осью ползуна, с возможностью его перемещения по направляющим, зафиксированных в съемной панели и взаимодействующего с торцами клапанов.

Такая конструкция позволяет исключить использование ремня ГРМ с сопутствующими деталями, использовать только один короткий распределительный вал с восемью кулачками взамен 16, уменьшить количество газоотводящих каналов с использованием одного канала на два клапана, уменьшить размеры головки блока по высоте, а также повысить надежность и снизить трудоемкость изготовления двигателя. Применение зубчатой передачи частично выполняет функцию маховиков, что позволяет уменьшить массу маховика на выходном валу двигателя.

Фиг. 1 общий вид головки блока

Фиг. 2 - фрагмент плана головки блока

Согласно фиг. 1 и 2 механизм газораспределения состоит из головки блока 1 с газоотводящими каналами 2 на два клапана 3, пружинами 4 с колпачками 5, съемной панелью 6 с монтированными на ней для каждой паре клапанов двумя направляющими 7 с установленными на них ползуном 8, с осью 9, контактирующей с пазом 10 коромысла 11, установленного на шарнире 12 опоры 13, толкателя 14, распределительного вала 15 с кулачками 16 и двумя зубчатыми колесами 17, жестко закрепленных на распределительном валу 15 и контактирующих с шестернями 18, зафиксированные на выходном валу 19 конструктивно выполненного по патенту 2764945.

Работает механизм газораспределения следующим образом; вращение выходного вала 19 двигателя посредством зубчатой передачи - шестерен 18 и зубчатых колес 17 передается на распределительный вал 15, далее по кинематической цепочке; кулачок 16 - толкатель 14 - коромысло 11 - ось 9 ползуна 8 - ползун 8 - торцы клапанов 3.

Данная конструкция проста в изготовлении и надежна в эксплуатации. Может найти применение в автомобилестроении.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания состоит из головки блока (1) цилиндров, тарельчатых клапанов (3), газоотводящих каналов (2) и привода распределительного вала (15) с кулачками (16). Газораспределительный механизм выполнен из распределительного вала (15) с кулачками (16) и толкателей (14). Для каждой пары клапанов (3) коромысла (11) посредством паза (10), контактирующего с осью (9) ползуна (8) с возможностью его перемещения по направляющим (7), зафиксированным в съемной панели (16), взаимодействуют с торцами клапанов (3). Технический результат заключается в упрощении изготовления и повышении надежности в эксплуатации. 2 ил.

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания, состоящий из головки блока цилиндров, тарельчатых клапанов, газоотводящих каналов, привода распределительного вала с кулачками, отличающийся тем, что газораспределительный механизм выполнен из распределительного вала с кулачками, толкателей, далее для каждой пары клапанов, коромысла посредством паза, контактирующего с осью ползуна с возможностью его перемещения по направляющим, зафиксированным в съемной панели, взаимодействуют с торцами клапанов.