Способ работы привода распределительного вала двигателя внутреннего сгорания и привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания

(19 1)5 Р 01 3 1/12 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ венныи инсов и В,П,МаСССР986,ОДА РАСПРЕДВИГАТЕЛЯЯ И ПРИВОДЛА ДВ И ГАТЕИЯ фО 4 Од ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ РАБОТЫ ПРИВДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛАВНУТРЕННЕГО СГОРАНИРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАН Изобретение относится к дви м внутреннего сгорания (ДВС),Известны способ и устройство для его осуществления, в котором оптимальная величина проходного сечения клапанов задается параметрами золотникового распределительного устройства.Недостатками этих способа и устройства для его осуществления являются сложность конструкции и наличие большого количества подвижных элементов, Вследствие этого при работе двигателя из-за износа элементов привода клапана возможно изменение фаз газораспределения. Кроме того, золотниковое устройство не позволяет быстро изменить проходное сечение клапана, что ухудшает наполнение цилиндра свежим зарядом и удаление отработавшихся газов.Наиболее близким к изобретению является способ работы дизеля, в котором для уменьшения продолжительности переход(57) Сущность изобретения; для повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания путем улучшения наполнения цилиндра свежим зарядом и удаления отработавших газов изменяется режим вращения распределительного вала в пределах 90, При этом улучшается полнота сгорания рабочей смеси в камере сгорания. Режим вращения распределительного вала подбирается так, что даже при применении безударных кулачков уменьшается продолжительность открытия и закрытия клапанов и увеличивается продолжительность нахождения их в открытом состоянии при неизменном начале открытия и конца закрытия клапанов, 2 с.п.ф-лы, 7 ил 2 табл,ных процессов с одновременным изменени-. ем фаз газораспределения применяется изменяющийся темп подъема клапанов. Для изменения темпа подъема клапанов используются электрогидравлический привод клапанов с гидроаккумулятором.Недостатком такого способа изменения параметра "время-сечение" является высокая инерционность гидравлического привода, что . ограничивает пределы регулирования параметра "время-сечение", Кроме того, небольшой износ элементов гидравлического привода приводит к значительному изменению характера подъема клапанов и, как следствие, к ухудшению заполнения цилиндра свежим зарядом и удаления отработавшихся газов,Целью изобретения является увеличение параметра "время-сечение" клапана.Для осуществления заданной цели предлагается способ работы привода распределительного вала ДВ С, предусматрива 1733643ющей вращение распределительного вала с переменной скоростью в пределах каждых 90 его поворота, и также устройство для его осуществления, включающее дифференциальный многоступенчатый редуктор с цилиндрическими шестернями, имеющими нарезку зубьев в пределах определенных секторов и размещенными на параллельных валах с возможностью поочередного включения ступеней редуктора с заданной последовательностью в пределах каждого оборота коленчатого вала, При сохранении выпуклой формы кулачков распределительного вала, предложенный дифференциальный редуктор увеличивает параметр "время-сечение" клапана и обеспечивает как хорошую заполняемость цилиндра свежим зарядом, так и его очистку от отработавших газов, При этом за счет повышения полноты сгорания улучшаются экологические показатели работы двигателя, его экономичность,На фиг,1 показана принципиальная схема привода распределительного вала; на фиг.2 - схема расположения зубчатых секторов на ведущих и ведомом колесах дифференциального редуктора; на фиг.З - расположение зубчатых колес; на фиг.4 - график изменения угловой скорости распределительного вала за каждый оборот; на фиг.5 - график изменения высоты подъема клапана; на фиг.6 - промежуточный диск; на фиг,7 - крайние диски,Устройство состоит из коленчатого вала 1 с ведущей шестерней 2, промежуточной шестерни 3, дифференциального редуктора 4 и распределительного вала 5 с кулачками 6. Дифференциальный редуктор является одноступенчатым с полным передаточным числом = 1 и состоит из пяти пар зубчатых колес 7-8, 9-10, 11-12, 13-14, 15-16 со ступенчатым расположением зубчатых секторов 17 - 21 на ведущем и ведомом валах,Зубчатые секторы 17 и 18, выполненные на больших 8 и 15 и малых 7 и 16 колесах, имеют большую длину дуги, чем зубчатые секторы на колесах 9, 11, 13 и 10, 12, 14, Это позволяет получить заданный режим вращения распределительного вала с четырьмя ускорениями и четырьмя замедлениями с последующими выстоями клапана и закрытом положениях.Предложенный способ обеспечивает увеличение параметра "время-сечение" путем изменения угловой скорости распределительного вала в пределах каждых 90,Предложенное устройство для увеличения параметра "время-сечение" работает следующим образом.12Еклл Х ЕклбТ = МсМЕЕаЬеб,30где М 1 - масштаб времени по оси абсцисс надиаграмме подъема клапана (фиг,5); .Ме - масштаб площади проходного сечения клапана по оси ординат(фиг,5);35 Еаьеб - площадь диаграммы.Расчет параметра "время-сечение" попредлагаемому способу ведется по формуле 4011 б Мсб Екл45 и Мр,где п - количество пар контактирующих зубчатых секторов,Данные для расчета параметра "время сечение" впускного клапана приведены втабл.2.В результате расчета параметр "времясечение" впускного клапана при одинаковых исходных 2 данных у прототипа составило 2,35 мм в 1 с, а у предлагаемого способа - 4,1 мм в 1 с.Увеличение параметра "время-сечение"значительно улучшает заполнение цилиндра свежим зарядом и удаление отработав- шихся газов, что приводит к повышению От коленчатого вала 1 вращение черезшестерни 2 и 3 передается на ведущий валдифференциального редуктора 4 с шестернями 8, 10, 12, 14 и 16, а от них через5 контактирующие зубчатые секторы 17, 18,19, 20 и 21 на ведомый вал дифференциального редуктора, Ведомый вал имеетжесткую связь с распределительным валомдвигателя, Кинематические пары в диффе 10 ренциальном редукторе подобраны такимобразом (табл,1 и 4), что при равномерномвращении коленчатого вала ДВС, распределительный вал в пределах каждых 90его поворота в начале открытия клапана15 имеет максимальную угловую скоростьвращения (точка 1), при максимальном открытии клапана - вновь возрастает до ма ксимальной (точка 6).При этом средняя угловая скорость рас 20 пределительного вала обеспечивается равной половине угловой скорости коленчатоговала,Определение параметра "время-сечение" клапана у прототипа производится по25 формуле1733643 эффективности работы двигателя и полнотысгорания, улучшению экологических показателей работы. Таблица 1/ Кинематические параметры дифференциального редуктора Па а замедления,М Параметры рабочих элементов 25 25 15 15Формула изобретения 1, Способ работы привода распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, включающий равномерное вращение коленчатого вала и передачу крутящего момента на распределительный вал, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения параметра "время-сечение" клапана, вращение распределительного вала осуществляется с переменной скоростью в пределах каждых 90 его поворота. Радиус ведущей шестерни, ммРадиус ведомой шестерни, ммУгол сдвига на ведущем валу, аУгол сдвига на ведомом валу, рРасчетное число зубьев на ведущих дисках, 2Расчетное число зубьев на ведомых дисках, Е,Передаточные числа контактирующих секта ов,2, Привод распределительного валадвигателя внутреннего сгорания, содержащий механическую передачу между коленчатым и распределительным валами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличенияпараметра "время-сечение" клапана, механическая передача снабжена дифференциальным многоступенчатым редуктором с цилиндрическими шестернями, имеющими 10 нарезку зубьев в пределах определенныхсекторов и размещенными на параллельных валах с возможностью поочередного включения ступеней редуктора с заданной последовательностью в пределах каждого 15 оборота коленчатого вала.10 1733643 агаХ 70 Зб 0 9, Уыл лоЮорют рюслреЮола М 5 0 15,70 4 Б И 79 Ю 105 1 И О 5 Р рослая.б. 0 .70 О Ю И IУ 0 7 И 10 Я 0 с 70иаленцат1733643 12 Составитель В,МакаровТехред М.Моргентал Корректор Л Патай дактор Н.Швыдка аказ 1648 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5