Распределительный механизм с кольцевым золотником для многоцилиндровых двигателей внутреннего горения Советский патент 1930 года по МПК F01L7/02 F02B75/22 

В предлагаемом изобретении, относящемся к распределительному механизму с кольцевым золотником для многодилиндровых двигателей внутреннего горения со звездообразно расположенными цилиндрами, взаимно соприкасающиеся поверхности кольцевого золотника и уплотнительного кольца имеют сферическую форму, при чем степень нажатия кольца на золотник допускает регулировку.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез через один из цилиндров двигателя с устройством, нодводящим смесь и частями раснределительного механизма ; фиг. 2-схематический вид двигателя спереди; фиг. 3-разрез головки цилиндра по 3-3 на фиг. 1; фиг. 4 и 4а-в том же разрезе видоизмененное устройство уплотнения; фиг. б и 6-расположение охлаждающих ребер на сплошных частях золотника в двух проекциях; фиг. 7 и 8-расположение ребер в выпускных отверстиях золотника в двух проекциях.

, Устройство механизма заключается в следующем: двигатель с несколькими звездообразно расположенными цилиндрами 1 (фиг 1 и 2), вращающимися вокруг неподвижного главного вала 5, имеет распределение, осуществляемое кольцевым золотником 5, который расположен так что ноакет

вращаться и вращается в том же направлении, что и цилиндр 1. Кольцевой золбтник 5 ненодвижно соединен посредством спиц 4 с закрытой коробкой 5 двигателя, в которой заключена зубчатая передача, а ведомый вал 6 наглухо скреплен с цилиндрами 1.

Между числом оборотов кольцевого золотника 5 и таковым же цилиндров 1 имеется постоянное соотношение, зависящее от числа цилиндров и числа тактов, при чем выбором этого соотношения должно быть обозначено надлежащее-относительное положение отверстий в кольцевом золотнике 5 (из которых показаны лишь всасывающие отверстия 7 на фиг. 1) и отверстий в цилиндрах 1 в соответствующие моменты времени. Для этой цели служит зубчатая передача, включенная между коробкой 5, наглухо связанной с кольцевым золотником 3, и цилиндрами 1. Коробка 5 снабжена зубчатым с внутренним зацеплением венцом 8, по которому перекатывается свободнр сидящая на оси шестерня 9, сцепляющаяся со следующий зубчатым колесом 10, вал 11 которого опирается в стенке 12, связанной с ведомым валом 6 и цилиндрами 1. На валу 11 сидит большего диаметра зубчатое колесо 13, которое перекатывается по шестерне 14,

сидящей на неподвижном валу 2. Передаточное число между колесами 8, 9, 10, 13, 14 должно быть выбрано в соответствии с вышеизложенными требованиями. Каждый цилиндр 1 имеет одно расположенное в головке цилиндра отверстие 15, сделанное в особой горловине б (фиг. 1 и -3), одновременно содержащей элементы, нредназначенные и для уплотнения кольцевого золотника 5. Для упомянутого уплотнения служит особое уплотнительное кольцо 17 которое вставлено в горловину 16 так, что может свободно передвигаться, при чем давление, с которым уплотннтельное кольцо 17 прижимается в кольцевому золотнику 5, можно регулировать (фиг. 1, 2, 3).

Регулировка возможна благодаря тому, что уплотнительное кольцо 17 скользит в разобщенных с полостью цилиндра кольцевых направляющих 18 горловины 16 и нажимается к золотнику 5 пружиной 19, натяжение которой может быть изменено смотря по потребности. Предусматривается видоизменение описанного уплотнения, состоящее в том, что уплотнительное кольцо 17 имеет на своей внутренней стороне форму двойного конуса 20 (фиг. 4), наклон образующих которого обусловливает большую или меньшую степень нажатия его к золотнику 5, при чем величина проекций х и у образующих может быть сделана соответствующей требованиям в каждом отдельном случае. Кроме расположенного внутри горловины 16 передвижного уплотнительного кольца 17 может ставиться еще одно уплотнительное кольцо 17, которое охватывает горловину 16 снаружи, и скользя по ней, прижимается к кольцевому золотнику 5 действием илоской пружины . Последняя одним кольцом ярикреплена к башмакам 21, подробное описание устройства которых приводится ниже, другим же концом примыкает к нижнему краю уплотнительного кольца , благодаря чему должно достигаться более совершенное уплотнение (фиг. 4а).

Для улучшения уплотнения кольцу 17 может быть придано, кроме подвижности в осевом направлении, также вращение вокруг своей продольной оси, для чего находящиеся друг с другом в соприкосновении поверхности уплотнительного кольца 17 и кольцевого золотника 5 вынолняются сферическими (фиг. 1). Упомянутое вращение унлотнительного кольца 17 может осуществляться автоматически путем приме нения на внутренней новерхности кольца 17 наклонных крылышек 17. Благодаря этим крылышкам уплотнительное кольцо 17 во время периода всасывания и выхлопа приводится во вращение в меняющихся направлениях, чбм уменьшается износ его-(фиг. 4а). Кольцевой золотник 5 может быть уплотнен не только у цилиндров, нО и между ними. Для этой цели служатсвободно надетые на головку цилиндра башмаки 21 (фиг. 1, 2, 3 и 4а), которые охватывают снаружи своими цилиндрическими выстунами 22 горловину 16 и образуют замкнутую кольцевую поверхность, нрижимаемую к кольцевому золотнику 5 центробежной силой. Под действием одной центробежной силы нажатие башмака 21. не всегда будет равномерным и не при всех обстоятельствах будет соответствовать, меняющимся условиям работы двигателя,, почему целесообразно делать стенень нажатия башмаков 21 регулируемой. Для: этого к корнусу 23 двигателя прикреплены наглухо тяги 24, а башмаки 21 снабжены каждый двумя цапфами 25, в которых свободно вращаются серьги 26. К свободным концам последних прикреплены шарнирно рычаги 27, которые вращаются вокруг осей, опирающихся в свободные концы тяг 24, и снабжаются переставными грузами 28. Путем выбора длины рычагов Г и плеч грузов 28 можпо регулировать важатие башмаков 21 в соответствии с дан-: ными условиями. Находящиеся в соприкосновении с кольцевым золотником 5 поверхности башмаков 21 вынолняются также сферическими (фиг. 2). Гор1рчая смесь подводится к всасывающему отверстию 7коль цевого золотника через пустотелый вал двигателд я поступает из вала в закрытый картер коленчатого вала, noc-ie чего подводится через кольцевое корыто 29 (фиг. 1), а. также и через всасывающие трубки ВО,. к всасывающему отверстию 7. Всасываю- , щие трубки 30 прикреплены к соответственно вырезанным спицам 4 кольцевого золотника 5. Последний до некоторойстепени охлаждается уже вследствие своеговращения, однако целесообразро снабжать, сплошные части его особыми охлаждающими ребрами (фиг. 5 и 6). На наружной новерхности кольцевого золотника 5 сделаны или прикреплены в виде отдельных. частей охлаждаю1й,ие ребра 31, выполненные в виде лопаток (фиг. 6) так, что между каждыми двумя ребрами образуются направляющие каналы 32 для воздуха. Кольцевой золотник 5 вращается в направлении стрелки 55, вследствие чего воздух засасывается с наружной стороны до направлению стрелки 55 и выбрасывается с внутренней стороны по направлению стрелки 34. Таким образом, имеет место постоянный обмен воздуха, вследствие чего существенно повышается охлаждение.

На фиг. 7 и 8 ноказано применение для выпускных отверстий кольцевого золотника 5 запорных элементов 86, образующих прямоугольные рамы, отверстие 57 которых соответствует выхлопному отверстию кольцевого золотника. Внутри рамы укрепляются ребра 58, отогнутые в сторону, противоположную направлеПию вращения кольцевого золотника 5 (стрелка 55). Во время вращения кольцевого золотника появляется благодаря расположению ре.бер 58 всасывающее действие, которое способствует удалению отходя цих газов, при чем одновременно также оказывается на ребра давление в направлении вращения кольцевого золотника. Ребра 58 могут быть расположены и непосредственно в выхлопном отверстии кольцевого зодотпика 5.

Пр.едмет патента.

1.Распределительный механизм с кольцевым золотником для многоцилиндровых двигателей внутреннего горения со звездообразно расположенными цилиндрами, характеризующийся тем, что взаимно соприкасающиеся поверхности кольцевого золотника 5 и уплотнительного кольца 17 имеют сферическую форму, при чем кольцо 17 вставлено в горловину 16, в которой оно может перемещаться, и пажимается к зо; лотнику 5 нружиной 19 (фиг. 1 и 3).,

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 механизма, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо 17 на внутренней

стороне имеет форму двойного конуса 20,. наклон образующих которого обусловливает большую или меньшую степень нажатия его к золотнику 5 (фиг. 4).

3.Видоизменение охарактеризованногов п. 1 механизма, отличающееся применением уплотнительного кольца 17«, расположенного снаружи горловины 16 и нажимаемого к золотнику 5 пружинами 19 (фиг. 4а).

4.Видоизменение охарактеризованногов п. 1 механизма, отличающееся применением наклонньгх крылышек 17, расположенных на внутренней поверхности кольца 17, с целью приведения его вовращение при всасывающем и выхлопном такте (фиг. 4а).

5.Видоизменение охарактеризованногов п. 1 механизма, отличающееся применением свободно надетых на головку цилиндра башмаков 21, прижимаемых центробежной силой к золотнику 5, при чем соприкасающаяся с ним их наружная поверхность имеет сферическую форму (фиг. 3 и 4а).

6.Видоизменение- охарактеризованногйв п. п. 1 и 5 механизма, отличающееся тем, что башмаки 21, с целью регулирования силы нажатия их к золотнику, соединены с корпусом двигателя нри иомощи серег 26 и рычагов 27, снабженных грузами 28 (фиг. 2).

7.Видоизменение охарактеризованного в п. п. 1-6 механизма, отличающееся применением на сплошных частях золотника 5 ребер 31 (фиг. 5 и 6) и в выпускных отверстиях ребер 58, наклонённых в сторону, обратную вращению золотника (фиг. 7 и 8).

8.Форма выполнения охрактеризованного в п. н. 1-7 механизма, отличающаяся применением кольцевого корыта 29, соединенного трубой 50 с внускным отверстием Т золотника 5 и служащего для прохода горючей смеси, вводимой в картер черезпустотелый вал двигателя (фиг. 1),