Устройство для вращения клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01L1/32 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для вращения клапа- на газораспределения двигателя внутреннего сгорания,

Известны устройства для вращения клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащие поворотную муфту с храповым колесом, жестко закрепленным на штоке клапана, собачку с возвратной пружиной и привод клапана от коромысла.

Однако такие механизмы являются сложными и обладают повышенной металлоемкостью. Кроме того, вес деталей, смонтированных на штоке клапана отрицательно влияет на динамику клапана, а повы- шенная сложность сказывается на надежности.

Известны также устройства для вращения клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащие клапанную пружину, установленную на корпусе двигателя, тарелку клапанной пружины с упорным подшипником качения, ведущий элемент с направляющими шариками и ведомый элемент с ответной направляющей канавкой, причем последний закреплен на упорном подшипнике и при помощи сухариков жестко закреплен на штоке клапана.

Однако данные устройства не обеспечивают самоприработки клапана, так как его поворот происходит после отрыва от седла клапана, и имеют сложную конструкцию привода.

Цель изобретения - обеспечение самоприработки клапана и упрощение конструкции механизма.

Для этого ведомый элемент жестко соединен со штоком клапана, а ведущий жестко закреплен в корпусе направляющей втулки штока клапана. Направляющая канавка ве дущего элемента выполнена в виде замкнутой кривой, образованной участками винтовой линии переменного шага, причем с целью уменьшения нагрузок и динамических ударов в зацеплении ведущего и ведомого элементов развертка участка винтовой линии переменного шага может быть близкой к эвольвентному профилю. Вход в каждый участок винтового профиля выполнен с небольшим расширением, обеспечивающим вращение клапана в одном направлении. Выход из участков винтового профиля выполняется перпендикулярно образующей штока клапана для обеспечения возможности самоприработки.

В процессе перемещения ведомого элемента, жестко соединенного со штоком кла- пана. вдоль винтовой направляющей переменного шага ведущего элемента происходит преобразование возвратно-поступательного движения клапана во вращательное. Момент инерции вращения клапана приобретает максимальную вели5 чину при движении ведомого элемента по линии, перпендикулярной образующей штока клапана, т. е. при окончательном преобразовании возвратно-поступательного движения во вращательное, которое про0 исходит при посадке клапана на седло. Кинетическая энергия, приобретенная клапаном, расходуется на преодоление сил трения в сопряжении рабочая фаска клапана - седло клапана, при этом происходит неко5 торое перемещение рабочей фаски вдоль седла, что и обеспечивает самоприработку. Упрощение конструкции, а также улучшение динамики клапана достигается путем отказа от применения в качестве ведомого элемен0 та втулки с направляющей канавкой. Кроме того, размещение ведущего элемента в корпусе направляющей втулки штока клапана снижает металлоемкость конструкции.

На фиг. 1 изображено предлагаемое ус5 тройство, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка ведущего элемента.

Устройство содержит клапанную пружину 1, установленную на корпусе двигателя 2, тарелку 3 клапанной пружины с

0 упорным подшипником качения, ведущий элемент 4 с направляющей канавкой 5 и ведомый элемент в виде ответных цилиндрических выступов 6, выполненных на штоке клапана. Ведущий элемент жестко

5 закреплен в направляющей втулке 8 клапана 7. Направляющая канавка 5 ведущего элемента 4 выполнена в виде замкнутой кривой, образованной участками 9 винтовой линии переменного шага: входы в участки 9

0 изготовлены с небольшим расширением 10; выходы 12 из участков 9 винтовой линии выполнены перпендикулярно образующей штока клапана 7. Смазка устройства осуществляется циркуляцией смазочного матери5 ала в направляющей канавке 5 ведущего элемента, причем подвод и отвод смазки производится через отверстия 11, выполненные в направляющей втулке 8 клапана. Применение циркуляции смазки снижает

0 износ устройства, уменьшает потери на трение в зацеплении ведущего и ведомого элементов устройства, а также в некоторой степени способствует охлаждению клапана. Устройство работает следующим обра5 зом.

При возвратно-поступательном движении клапана 7 выступы 6 скользят вдоль канавки 5, обеспечивая непрерывное принудительное вращение клапана. Наличие

участков 12 направляющей, перпендикулярных образующей штока клапана 7, обеспечивает самоприработку клапана, происходящую вследствие действия сил инерции вращения клапана, приобретенных при движении цилиндрических выступов 6 по участкам 9 направляющей 5. Наличие расширений 10 на входе в участки 9 обеспечивает вращение клапана в одном направлении.

Формула из обретения 1. Устройство для вращения клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее клапанную пружину, установленную на корпусе двигателя, тарелку клапанной пружины с упорным подшипником качения, ведущий элемент с направляющей канавкой, ведомый элемент,

0

5

размещенный на штоке клапана, и направляющую втулку штока клапана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения самоприработки клапана и упрощения конструкции, направляющая канавка выполнена в виде замкнутой кривой, составленной из участков винтовой линии переменного шага, выходы из которых перпендикулярны образующей штока клапана, ведущий элемент жестко закреплен внутри направляющей втулки, а ведомый элемент выполнен в виде цилиндрических выступов, размещенных на штоке клапана перпендикулярно его оси.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что вход в участки винтовой линии выполнен с расширением.

Изобретение относится к двигателест- роению и позволяет обеспечить самрприра- ботку клапана и упрощение конструкции механизма его вращения. Оно содержит клапанную пружину 1, установленную на корпусе двигателя 2, тарелку 3 клапанной пружины с упорным подшипником качения, ведущий элемент 4 с направляющей канавТ кой и ведомый элемент в виде ответных цилиндрических выступов 6, выполненных на штоке клапана 7. Ведущий элемент жестко закреплен в направляющей втулке 8 клапана 7. Направляющая канавка выполнена в виде замкнутой кривой, образованной участками винтовой линии переменного шага, входы в участки предусматриваются с небольшими расширениями, выходы из участков винтовой линии переменного шага выполнены перпендикулярно образующей штока клапана 7. Смазка устройства осуществляется циркуляцией смазочного материала в направляющей канавке ведущего элемента 4, причем подвод и отвод смазки производится через отверстия 11, выполненные во втулке 8 клапана 7. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. со С

549 Ю 12

,

Фиг. 2