Клапанный механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания

(54) КЛАПАННЬ РЕДЕЛЕНИЯ Д СГОРАНИЯ (57) Сущность и щенных впускн впускное окно го седла, благо ровать геом перегородки и намическое кач ф-лы, 3 ил,(21) 4897494/06(56) Авторское свидЬ 1574846, кл. Р 01 зобретени ом и вып размещено даря чему у етрию р тем самым ество прот ная коопера я: в соосно размеускном клапанах, ниже посадочнодается оптимизиазделительной повысить аэродиочной части, 2 з,п..П,Мосталыгин и етельство СССР1 1/28, 1988. вого перемещения внутри подвижнои опоры выпускного клапана и снабжена демпфирующим устройством.Недостатком механизма является наличие стесненного геометрического пространства, образуемого разделяющей перегородкой выпускного клапана, и не позволяющее сформировать такой аэродина- ь мический профиль перегородки, который бы соответствовал более оптимальным услови- ( ям прохождения газа при подъеме тарелки клапана (на тракте выпуска). Так как эффективность рабочего цикла механизма во многом зависит от оптимальных геометрических профилей как проходных сечений, так и следующим за ними канального пространства, то необходимо в комплексе обеспечить аэродинамические качества трактов а выпуска и впуска с учетом коэффициентов расхода и скоростей газа в указанных трактах. к области ма- игателестроено впу- высоте Для устранения нска в корпусе выпускноразмещено ниже его крелки выпуска, что создтимизировать геометразделяющей перегоро едостатка ого клапана папанного поает воэможнрический пдки. ска т ость оп" рофиль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относитсяшиностроения, в частности двния.Известны механизмы газораспределения поршневых двигателей внутреннего сгорания с соосным расположением клапанов(Патент США М 4539950, патент Германии В 472992).Известен механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания (Авт. св. В 1574846, кл. Р 01 . 1/28, 1988), содержащий корпус клапанов с впускными и выпускными окнами и размещенные на нем соосно наружный впускной и внутренний впускной клапаны с приводом, пружинами, подвижными и неподвижными опорами пружин, - окна впуска и выпуска расположены на одном уровне с противоположных сторон корпуса клапанов, а впускной клапан снабжен разделительной перегородкой зон впуска и выпуска, при этом корпус клапанов выполнен вставным, а подвижная опора пружин впускного клапана выполнена в виде телескопического стакана и втулки, размещенных один в другом с возможностью осевого перемещения, а подвижная опора впускного кдапана размещена с возможностью осеЙ МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПВИГАТЕЛЯ 8 НУТРЕННЕГОК недостатку механизма также относится сложность конструкции, Для упрощенияконструкции нижняя опора пружин механизма размещена непосредственно в корпусе головки цилиндров, а в качестве 5направляющей цилиндрической части выпускного клапана введена цилиндрическаявтулка, выполненная заодно с седлом клапана, что в целом упростило конструкциюмеханизма, 10Цель изобретения - повышение аэродинамического качества клапанного механизма путем воэможности профилированияразделительной перегородки выпускногоклапана и упрощения конструкции механиэма.Указанная цель достигается тем, что вклапанном механизме газораспределениядвигателя внутреннего сгорания, содержащем в корпусе головки цилиндра впускной, 20и выпускной каналы, соосно расположенные наружный выпускной и внутренний впускной клапаны с приводом, пружины,подвижные и неподвижные опоры пружин,маслоотражательный колпачок, - тарелки 25клапанов впуска и выпуска расположены наразных уровнях друг относительно друга,седло выпускного клапана выполнено заодно с цилиндрической втулкой с окнами. совпадающими по контуру с впускным и 30выпускным каналами, при этом подвижныеопоры пружин впускного и выпускного клапанов снабжены сопрягающимися цилиндрическими поясками, размещенными одинв другом с возможностью осевого перемещения, а неподвижная опора для пружинвпускного и выпускного клапанов, выполненная в виде стакана, закреплена посредством резьбы в головке цилиндра сэлементами фиксации подвижной и неподвижной опор.Кроме того, на коническом пояске подвижной опоры выпускного клапанавыполнена кольцевая проточка, в которойустановлено демпфирующее кольцо, 45На фиг.1 представлен общий вид механизма; на фиг.2 - узелна фиг,1; на фиг.З -сечение А-А на фиг.2.Механизм размещен в корпусе 1 головки цилиндра 2 двигателя внутреннего сгорания и содержит соосно расположенныеклапаны; наружный выпускной 3 и внутренний впускной 4,Тарелка 5 клапана 3 выполнена заодно;с полым цилиндром 6 снабженного перегородками 7 и 8, разделяющими зону впуска ивыпуска, стержнем 9 с центральным отверстием под стержень клапана 4 и окном 10,служащим седлом тарелки клапана 4, а также впускным 11 и выпускным 12 окнами,Сверху клапана 3 на резьбе установлены верхняя подвижная опора (колпачак-толкатель) 13 пружины 14 клапана 3, гайка 15 с контргайкой 16, Опора 13 снабжена окнами 17 и 18. Окно 18 представляет собой цилиндрический поясок 19.На стержне клапана 3 установлена в равнорасположенных пазах 20 нажимная втулка 21 (посадка скольжения 8) с впускным клапаном 4 и выполняющая функцию верхней опоры пружины 22, Нажимная втулка 21 закреплена на стержне клапана 4 клиновыми замками (сухарями) 23 и снабжена цилиндрическим пояском с кольцевой канавкой.Нижней опорой пружин 14 и 22 служит стакан 24, снабженный в верхней части резьбой, гайкой 25, шайбой 26 и каранчатыми выступами 27 под торцовый ключ.В нижней части стакан 24 снабжен резь- бовой втулкой 28 и контргайкой 29, а также маслоотражательным колпачком ЗО. Цилиндрическая часть стакана 24 сопрягается с корпусом 1 по посадке скольжения.В нижней части клапан 3 своей тарелкой 5 сопрягается с седлом 31 выпускного окна 10; седло 31 выполнено заодно с цилиндрической втулкой 32, которая установлена в корпусе 1 по посадке с натягом (К 6), причем плоскости впускного окна и выпускного окна расположены в разных по высоте уровнях друг относительно друга, Стакан 24 с гайкой 25, шайбой 26, а также резьбовая втулка 28 с контргайкой 29, служащая нижней опорой пружин 14 и 22, представляет собой механизм регулировки (натяжения) сжатия пружин 14 и 22,Подвижная опора 13 с гайкой 15 и контргайкой 16, нажимная втулка 21 с замками 23, служащие верхней опорой пружин 14 и 22, представляют механизм регулировки их сжатия и регулировки зазора между рычагами (рокерами) 33 и 34 и кулачками 35 распределительного вала 36. Рычаги 33 и 34 установлены в корпусе 1 на регулируемых двух опорах (по высоте) пальцах 37, 38 и снабжены пружинами 39, 40, при этом опора 13 кинематически связана с рычагом 33, а торец стержня клапана 4 - с рычагам 34 через окно 17 колпачка-толкателя 13.Механизм газораспределения работает следующим образом,При совместном движении стержня клапана 4 и втулки 21, служащей верхней опорой пружины вниз тапливовоздушная смесь из впускного канала поступает через окна 11 и 10 в полость цилиндра, после чвга клапан 4 закрывает окно 10, 1760137Посте такта сжатия и сгорания топливо- воздушной смеси рычаг 33 нажимает опору 13 клапана 3 и последний вместе с клапаном 4 движется вниз и закрывает выход отработанным газом через проходное сечение клапана 3 и далее через окно 12 в выпускной коллектор,Специальные профили разделительной перегородки 8 и перегородки 7 создают качественные аэродинамические условия впуска смеси и выпуска отработанных газов. В результате смещения плоскостей окон впускного и выпускного каналов в осевом направлении создается возможность спрофилировать и создать такие по форме разделительные перегородки 7 и 8, которые бы обеспечивали качественную аэродинамику каналов впуска и выпуска на всех ступенях подъема обоих клапанов с учетом ширины посадочного пояска, величины полного подъема клапана, коэффициентов расхода и скоростей газа через проходные сечения.Формула изобретения 1, Клапанный механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндра с впускным и выпускным каналами, цилиндрической втулкой и седлом клапана, соосно расположенные наружный выпускной и внутренний впускной клапаны с приводом, пружины,подвижные и неподвижные опоры пружин и маслоотражательный колпачок, при этом в корпусе наружного выпускного клапана выполнена разделительная перегородка. а на 5 его тарелке - окно впуска и посадочныйпоясок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения аэродинамического качества путем оптимизации профиля разделительной перегородки выпускного клапана и 10 упрощения конструкции, окно впуска в тарелке выпускного клапана по высоте расположено ниже его клапанного пояска, а седло клапана выполнено за одно с цилиндрической втулкой и снабжено окнами, совпадаю щими по контуру с впускным и выпускнымканалами.2. Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что подвижные опоры пружин впускного и выпускного клапанов снабже ны цилиндрическими поясками, размещенными один в другом с возможностью осевого перемещения, а неподвижная опора для пружин закреплена на резьбе в головке цилиндра и снабжена элементами 25 регулировки и фиксации опор.3. Механизмпо п,1, отл ича ющийс я тем, что верхняя часть стержня выпускного клапана снабжена резьбой и равно- расположенными пазами, а в верхней опоре 30 впускного клапана выполнены окна для про хода частей стержня выпускного клапана.1760137 Составитель А .Алексеенкоедактор Н,Кулагина Техред М.Моргентал Корректор Н.Ке Заказ 3168 Тираж Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5тиям при ГКНТ СССР зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101