Клапанный механизм двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1977 года по МПК F01L1/30 

(54) КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может найти применение в легких высокооборотных поршневых двигателях гоночньк автомобилей.

Известны клапанные механзмы двигателя внутреннего сгорания, содержащие толкатель направляющую втулку клапана и клапан ij.

Недостатком таких клапанных механизмов является то, что они являются узлом, ограничивающим форсировку двигателя по оборотам.

Известны клапанные механизмы двигателя внуггреннего сгорания, содержащие кулачковый вал, связанный с клапаном через зубчато-реечный толкатель, находящийся в за- деплении с направляющей втулкой клапана, снабженной многозаходной резьбой, и подвижньтй, имеющий внещние зубья и внутреннюю многозаходную резьбу, стакан, расположенный на клапане 2j.

.Недостаток подобных механизмов в том, что консольное расположение направляющей втулки снижает жесткость механизма. Кроме того, неизбежное наличие зазоров в мно- гозаходной-резьбе при работе механизма уве

личивают еРо износ, а, следовательно, и ssдежность всего ; механизма.

Целью изобретения является повышение надежности и жесткости механизма.

Это достигается-чтем, что стакан разме- щен внутри направляющей тулки, имеет зацепление с двумя зубчато-реечными толкателями через боковые окна направляющей втулки и зафиксирован на стержне клапана гайкой, взаимодействующей со стаканом че рез упорный подшипник.и упругую компенсирующую щайбу, а зубчато-реечные толклте- ли имеют по два последовательных ряда зубыэв, находящихся в зацеплении со стаканами двух разноименных клапанов.

На фиг, 1 приведена общая схема механизма; на фиг. 2 - разрез механизма перпендикулярно телу клапана на фиг. 3 - вы- полнение участка зацепления; на фиг. 4 вариант выполнения механизма с круглымц зубчато-реечными толкателями; на фиг. 5 выполнение зацепления с круглыми толкателями.

В головке. 1 цилиндра двигателя расположена направляющая втулка 2 стержня клапай 3. Подвижный стакан 4, иесу1дий цилиндрические аубья 5 и многозаходную прямоугольную резьбу б, расположен внутри направляющей втулки 2.. Винтовая гайка 7 связана с резьбой 6 и; Зафиксирована накидной гайкой 8 на торце направляющей втулки 2. Направляющая втулка 2 содержит боковые окна 9 для связи зубчато-реечных-толкателей 10 с несущим цилиндрические зубья 5 подвижным стаканом 4, Гайка 11, компенсирую щая щайба 12 и подшипник 13 фиксируют подвижный стакан 4 на стержне клапана 3 в осевом направлении. Ролик 14 зубчатореечного толкателя Ю взаимодействует с кулачком 15 кулачкового вала привода клапанного механизма. Зубчато-реечные толкатели 1О могут. иметь в поперечном сечении прямоугольную форму располагаясь в прямоугольных каналах головки цилиндров, либо иметь круглое поперечное сечение и располагаться в сверленых каналах головки. На фиг. 4 приведен вариант привода одной парой зубчато-реечных толкателей Ю одновременнодвух клапанов. Возвратно-поступательное деремещение клапана 3 обеспечивается с помощью двух зубчато-реечных толкателей Ю/ один из которых обеспечивает открытие клапана, а другой .- закрытие. Перемещаясь под действием: кулачка 15 слева направо один зубчато-реечный толкатель 10 поворачивает подвижный стакан 4 по часовой стрелке. При этом другой толкатель совершает противоположное движение. При повороте подвш{сного стакана 4 по часовой стрелке, его многозаходная прямоугольная резьба 6 ввинчивается в винтовую гайку 7, сообщая стакану 4 осевое, перемещение вниз. Вместе с подвижным стаканом 4 перемецается и клапан 3, При закрытии клапана в качестве актив™ ноге элемента механизма -выступает другой зубчато-реечный толкятель 10. Его перемещение слева направо вь1о..шает поворот подвижного стакана 4 г;ро;иа часовой стр:.л ки. В результате многозаходная резьба 6 подвижного стакана 4 вывинчивается из вин товой гайки 7, сообщая -тем самым стакану 4 осевое перемещение вверх, и клапан 3 за крывается. Одновременное возвратно-поступательным перемещением клапан 3 будет совершать так же направленное вращательное движение. Последнее обусловлено тем, что сила трения в зоне нижнего упора подвижного стакана 4 будет больше, чем в зоне верхнего упора, включающего подшипник 13, поэтому при движении клапана 3 вниз (на открытие) вращательное движение от подвижноэго стакана 4 к клапану будет передаватызя в болыией степени, чем при движении клапана вверх. Компенсирующая щайба 12 допускает ограниченную деформацию, составляющую несколь- ко десяты.х долей миллиметра, после чего ее лепестки ложатся друг на друга и Позволяют передачу любой нагрузки, Предназначена она для выбора зазора в холодном кла панном механизме. Формула изобретения 1,Клапанаый механизм двигателя виут- реннего.сгорания, содержшдий кулачковый вал, связанный с клапаном через зубчатореечный толкатель, находящийся в зацепле.нии с направляющей втулкой клапана, снабженной многозазшдной резьбой, и подвижны, ,имеющнй внешние зубья и внутреннюю мно- .гозаходную резьбу, стакан, расположенный «а клапане, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и жестч кости, стакан размещен внутри направляю-, 1цей втулки и имеет зацепление с двумя ауф. €ато--реечными толкателями через боковые ркна направляющей втулки. 2,Механизм по п. 1, отличающий с я тем, что стакан зафиксирован на стержне клапана гайкой, взаимодействующей со стаканом через упорный пошлипник и упругую компенсирующую шайбу, 3,Механизм по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что зубчато-реечные толкатели имеют по два последовательных ряда зубьев, находящихся в зацеплении с подвижными стаквчами двух разноименных клапанов,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Орлин А. С, Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей, М., Машиностроение 1970, с. 108-110, 2.Патент Фрашии Кь 2.033.124 классГО L 1/ОО, 1970,

иг.1

ui.l

10