Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F01L1/245 

гв

СО

01

Од 4

п

pu9l

Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к устройствам автоматической компенсации зазоров в распределительных механизмах двига- телей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повьшшние эффективности и надежности путем компен сации зазоров в приводе.

На фиг. 1 приведена схема компен- сатора; на фиг. 2 - вариант схемы при объединении обратного и дополнительного клапанов; на фиг. 3 и 4 - графики работы клапана цилиндра и дополнительного клапана соответственно (to - время открытого состояния клапана цилиндра; tj - время закрытого состояния клапана цилиндра; T to+t3 - цикл работы газораспределительного механизма; Тц - начальная задержка открывания шарика обратного клапана; f - время открытого состояния шарика обратного клапана; Г - концевая за--. держка),

Компенсатор состоит из.расположен- ной в корпусе 1 головки цилиндров масляной гидравлической камеры 2 с размещенным в ней штоком 3, подпружиненным пружиной 4, обратного клапана, размещенного на входе 5 камеры 2 и состоящего из пружины 6, запорного элемента в виде шарика 7 и втулки 8, привода, состоящего из рычагов 9, размещенного на оси 10 и подведенно- .го одним концом к резервуару 11 с маслом. Коромысло 12 имеет привод от кулачка 13 распределительного вала 14 управления клапаном 15 газораспределения вигателя. Дополнительный клапан 16, подпружиненный пружиной 17, имеет привод- от рычага 9 и управляет открытием канала 18 связи резервуара 11 масла с камерой 2,

В исходном состоянии гвдравличес- кая камера 2 заполнена маслом, а шток 3 под действием пружины 4 удерживает коромысло 12 в соприкосновении с кулачком 13 распределительного вала 14 При этом зазор между коромыслом 12 и кулачком 13 равен нулю,а клапан 15 цилиндра закрыт с помощью пружины.

Во время работы двигателя кулачок 13 своим рабочим органом поочередно воздействует на коромысло 12 н рычаг 9, который может быть выполнен упругим (фиг. 2)с возможностью деформаци При воздействии на коромысло 12 осуществляется открывание клапана. При этом положение штока 3 жестко зафик

д 5 0

5 Q «

5

5

0

сировано ввиду наличия обратного клапана, шарик 7 которого сидит во втулке И и,препятствует вытеканию масла из гидравлической камеры 2 в резервуар. 11.

При воздействии рабочего органа кулачка 13 на рычаг 9 последний поворачивается на оси 10 и его конец, проходящий сквозь резервуар 11, нажимает на дополнительный клапан 16, сжимая пружину 17 и открьшая канал 18. Происходит сообщение объема камеры 2 с резервуаром 11, чем устраняется жесткая фиксация штока 3, который сохраняет положение, соответствующее нулевому зазору между кулачком 13 и коромыслом 12, с помощью пружины 4, Рычаг 9 (фиг.2) поворачивается на оси LO, упруго деформируется, и его конец, проходящий сквозь резервуар 11, нажимает на шарик 7 обратного клапана, сжимая пружину 6 и открывая канал во втулке 8, Происходит сообщение объема гидравлической камеры 2 с резервуаром 1 1 , чем устраняется жесткая фиксация штока 3,который сохраняет положение, соответствующее нулевому зазору между кулачком 13 и коромыслом 12, с помощью пружины 4.

Компенсатор зазора работает следующим образом. При этом возможны дв а случая,

1-й случай. Между коромыслом 12 и кулачком 13 по какой-либо причине образовался зазор, Б этом случае шток 3 под действием пружины 4 перемещает коромысло 12 до полной компенсации зазора. При этом за счет перемещения штока 3 объем гидравлической камеры 2 увеличивается и из резервуара 11 через .обратный клапан в нее поступает масло до полного заполнения образовавшегося объема,

2-й случай касается компенсации так называемого минусового зазора, возникновение которого возможно как ( при .запуске двигателя (до момента установления рабочего теплового режима) v так и при изменении теплового режима двигателя во время его работы.

При наличии минусового зазора клапан 15 цилиндра приоткрыт. Для обеспечения плотного закрывания клапана 15, т,е. устранения минусового зазора, необходимо опустить шток 3, т,е, удалить из гидравлической камеры 2 часть масла, что осуществляется во время воздействия рабочего органа ку

лачка 13 на рычаг 9. При этом гидравлическая камера 2 сообщается с резера под действием пружины коромысло 12, сжимая прувуаром 11 , клапана 15 жину 4, жесткость которой .значительно меньше жесткости пружины клапана 15, перемещает шток 3 вниз, уменьшая объем гидравлической камеры 2 и вытесняя часть масла в резервуар 1I до полного закрывания клапана 15 цилиндра. Таким образом осуществляется компенсация минусового зазора, что повьппает эффективность работы двигателя.

штока 3 и обратного клапана. Однако полное закрытие клапана 15 можно .исключить за счет ограниченного хода штока 3. Восстановление рабочего состояния привода наступает при пер- ; вом же повороте кулачка 13 во время предпусковой прокрутки вала двига- теля.

Формула изобретения

1. Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания с клапа

Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность работы механизма путем компенсации зазоров в приводе. В масляной гидравлической камере 2 расположен подпружиненный шток 3, а на ее входе - обратный клапан 7, размещенный вьше уровня дна камеры между ней и резервуаром 1i масла. Шток 3 взаимодействует с одним концом коромысла 12, другой конец которого взаимодействует с клапаном 15 газораспределения. Кулачок 13 распределительного вала 14 взаимодействует с коромыслом 1 2 и с приводом дополнительного клапана 16. Клапан 16 может быть вьшолнен заодно, с клапаном 7,а его привод может быть выполнен в виде упругого, размещенного на оси рычага, один конец которого взаимодействует с кулачком, а другой подведен к ре, зервуару 11 и взаимодействует с запорным злементом обратного клапана. Клапан 16 управляет открытием канала 18 связи между-камерой 2 и резервуаром 11, что позволяет штоку 3 сохранять положение, соответствующее нулевому зазору между кулачком и коромыслом . 1 3.п. ф-лы, 4 ил. to (Л

Тепловой зазора между кинематичес- 15 ° газораспределения, коромыслом и

кими звеньями, а также его колебания в широких пределах не вызывают никаких нарушений работы двигателя, тем более аналогичных нарушениям, вызы- . ваемым наличием теплового зазора в : паре кулачок I3 - коромысло 12, Объяснение данному утверждению дано при помощи графиков работы клапана 15 цилиндра и шарика 7 (фиг.З),

Из приведенных графиков следует, что для нормального функционирования клапана 15 цилиндра должны быть соб-- людены следующие условия работы привода шарика 7 обратного клапана Г„ -70, -Гк О, 0.

Таким образом, величина гарантированного теплового зазора может изменяться в широких пределах как в сторону максимума - до тех пор, пока будет обеспечиваться хотя бы минимальное открывание шарика 7 () так и в сторону минимума .- вплоть до нулевого тепловсзго зазора.

При длительной стоянке с открытым клапаном 15 усилие его пружины (более жесткой, чем пруясина 4} может постепенно смещать шток 3 вниз за счет стравливания масла из гидравлический камеры 2 по неплотностйм по сторонам

кулачком распределительного вала, содержащий масляную гидравлическую камеру с дном и входом, подпружиненный шток в гидравлической камере и обрат0 ньй клапан на ее входе, причем кулачок распределительного вала взаимодействует с коромыслом, контактирующим одним концом с клапаном газорас- пределения, а другим - с подпруяйнен5 ным штоком, отличающийся тем, что, с целью повьшгения эффективности и надежности путем компенсации зазоров, в него включены резервуар масла и дополнительный клапан, вьшол0 ненный с приводом, который взаимодействует с кулачком распределительного вала, а обратный клапан размещен между -резервуаром и гидравлической камерой выше уровня ее дна.

5

0

фиг.2