EA015494B1 - Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками - Google Patents
Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками Download PDFInfo
- Publication number
- EA015494B1 EA015494B1 EA200800232A EA200800232A EA015494B1 EA 015494 B1 EA015494 B1 EA 015494B1 EA 200800232 A EA200800232 A EA 200800232A EA 200800232 A EA200800232 A EA 200800232A EA 015494 B1 EA015494 B1 EA 015494B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- shaft
- cylinder
- gas distribution
- internal combustion
- distribution mechanism
- Prior art date
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
В изобретении для газораспределения в двигателе внутреннего сгорания предлагается использовать принцип цилиндрического золотника, выполненного в виде общего вала, вращающегося в цилиндрической полости и имеющего отдельные каналы для каждого цилиндра. Ось вращения вала параллельна оси вращения коленчатого вала, а сам распределительный вал имеет для каждого цилиндра выемку в форме сегмента, либо сектора, либо другой формы. Общий вид механизма для одного цилиндра в упрощенном виде изображен на фиг. 1. Угловая скорость вращения распределительного вала вдвое меньше скорости вращения коленчатого вала. Во время работы ДВС в нужный момент выемка клапана соединяет отверстие, имеющееся в цилиндре, с отверстием впускного либо выхлопного коллектора, обеспечивая всасывание воздуха и выхлоп отработанных газов. Для уменьшения трения распределительного вала о поверхность полости предусматривается установка подшипников скольжения. Для предотвращения разгерметизации цилиндров предусматривается установка уплотнительных колец и подпружиненных уплотнительных пластин 9. Охлаждение золотникового вала предусматривается посредством протекания охлаждающей жидкости внутри вала.
Description
Газораспределительный механизм является неотъемлемой частью поршневого четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем - ДВС), который применяется в транспорте и в других областях техники, где используется преобразование тепловой энергии в механическую.
A) Наиболее распространенным в современных ДВС является газораспределительный механизм, выполненный в виде клапанов и кулачкового распределительного вала. При этом распределительный вал, сочлененный с коленчатым валом двигателя, посредством кулачков приводит в возвратно поступательное движение тарельчатые клапаны, которые, открывая и закрывая впускные и выпускные отверстия, обеспечивают фазы газораспределения четырехтактного ДВС.
Б) В качестве альтернативы описанной конструкции американский изобретатель РоЬей О. Айке разработал узел поворотного золотника для ДВС (И8 97935344, 22.09.1997; И8 95576927, 22.12.1995). Суть изобретения состоит в том, что ДВС содержит первый поворотный золотник открытия впускного канала для воздуха, вводимого в камеру сгорания, и второй поворотный золотник для выпуска отработанных газов из камеры сгорания (Изобретения стран мира, вып. 64, № 5/2000, с. 33). Применение двух поворотных золотников на цилиндр делает конструкцию сложной, громоздкой и влечет увеличение веса на единицу мощности.
B) Иопа16 Ва11аг6 (И8 97935231, 22.09.1997) предложил двигатель внутреннего сгорания с вращающимися клапанами. ДВС содержит вращающий клапан, вставленный в цилиндрическое отверстие, сформированное в головке цилиндра. Клапан обеспечивает подачу рабочей жидкости и отвод продуктов сгорания через впускное и выпускное отверстия, совмещаемые с отверстиями, сообщающимися с камерой сгорания (Изобретения стран мира, вып. 64, № 3/2000, с. 41). Существенным недостатком данной конструкции является то, что для размещения в клапане двух отверстий необходимого размера требуемый диаметр клапана значительно превышает диаметр рабочего цилиндра, что делает конструкцию еще более громоздкой и малоэффективной, чем в предыдущем случае.
Сущность представляемого изобретения состоит в том, что для газораспределения в двигателе внутреннего сгорания предлагается использовать принцип цилиндрического золотника, выполненного в виде общего вала, вращающегося в цилиндрической полости и имеющего отдельные каналы для каждого цилиндра. Ось вращения вала параллельна оси вращения коленчатого вала, а сам распределительный вал имеет для каждого цилиндра выемку в форме сегмента, либо сектора, либо другой формы. Общий вид механизма для одного цилиндра в разрезе изображен на фиг. 1. На диаграмме (фиг. 3) изображены взаимное расположение поршня и распределительного вала и направление газовых потоков в различных фазах газораспределения во время работы ДВС. Угловая скорость вращения распределительного вала вдвое меньше скорости вращения коленчатого вала. Во время работы ДВС в нужный момент выемка клапана соединяет отверстие, имеющееся в цилиндре, с отверстием впускного либо выхлопного коллектора, обеспечивая всасывание воздуха и выхлоп отработанных газов (фиг. 3). При этом важно взаимное расположение выемки клапана и отверстий цилиндра, впускного и выхлопного коллекторов. В сечении, перпендикулярном оси вращения валов, выемка должна составлять 135° по окружности клапана, а указанные отверстия - по 45° по окружности полости, расстояния между отверстиями соответственно 45, 45 и 135° (см. фиг. 1). Так как по окончании фазы всасывания в выемке клапана остается некоторое количество всасываемого воздуха, который впоследствии смешивается с выхлопными газами, данный принцип более всего подходит для двигателей с прямым впрыском топлива. На чертежах изображен пример использования представляемого принципа в дизельных ДВС.
Для уменьшения трения распределительного вала о поверхность полости предусматривается установка подшипников скольжения. Подача смазки к трущимся поверхностям производится от масляного насоса по каналам, имеющимся в валу.
Для предотвращения разгерметизации цилиндров предусматривается установка уплотнительных колец 2 (фиг. 2) и подпружиненных уплотнительных пластин 9 (фиг. 1). Однако, обеспечив охлаждение золотникового вала в достаточной степени и выполнив притирку вала, можно избежать необходимости в установке уплотнительных пластин.
Охлаждение золотникового вала предусматривается посредством протекания охлаждающей жидкости внутри вала. Для этого вдоль оси вала предусмотрено сквозное отверстие, которое соединяется с подводящим и отводящим патрубками через специальные уплотнения, конструкция которых аналогична конструкции уплотнения водяного насоса. Поместив внутри вала спираль, можно обеспечить циркуляцию хладагента по независимому контуру без дополнительного насоса.
По сравнению с распространенными клапанными ГРМ изобретение имеет ряд существенных преимуществ.
1. Благодаря использованию одного общего отверстия в цилиндре для всасывания и выхлопа появляется возможность увеличения площади сечения отверстия. Вместе с уменьшением завихрений газов это дает возможность обеспечить высокую наполняемость цилиндров воздухом при всасывании и свободный проход газов при выхлопе на любых повышенных скоростных режимах.
2. Значительно уменьшается крутящий момент, необходимый для вращения распределительного вала, что повышает надежность, увеличивает КПД двигателя и продляет срок службы деталей привода вала.
- 1 015494
3. Благодаря отсутствию возвратно-поступательного движения клапанов снижаются вибрация и шум при работе двигателя.
4. Конструкция упрощается, может быть применена на серийно выпускаемых ДВС. При этом уменьшается количество деталей, снижается стоимость, повышается надежность.
Claims (4)
1 - распределительный вал; 2 - отверстие для выхлопа отработанных газов; 3 - охлаждающая жидкость;
1. Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками, выполненными в виде общего вала, отличающийся тем, что в каждом золотнике предусмотрен один общий паз, а в каждом цилиндре - одно общее отверстие для впуска и выхлопа газов.
2. Газораспределительный механизм по п.1, отличающийся наличием продольного канала по оси золотникового вала для протекания охлаждающей жидкости, подаваемой от системы охлаждения двигателя.
3. Газораспределительный механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на золотниковом валу установлены подшипники скольжения и имеются специальные каналы в головке блока цилиндров и в золотниковом валу для подачи смазки к подшипникам от масляного насоса двигателя и отвода смазки в картер двигателя.
Газораспределительный механизм Общий вид (В-В)
Сечение А-А
4 - блок цилиндров; 5 - поршень; 6 - отверстие для всасывания воздуха; 7 - форсунка; 8 - камера предварительного сгорания; 9 - уплотнение; 10 - отверстие в рабочем цилиндре; 11 - канал для стока масла
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200800232A EA015494B1 (ru) | 2007-12-22 | 2007-12-22 | Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200800232A EA015494B1 (ru) | 2007-12-22 | 2007-12-22 | Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200800232A1 EA200800232A1 (ru) | 2009-06-30 |
| EA015494B1 true EA015494B1 (ru) | 2011-08-30 |
Family
ID=40933238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200800232A EA015494B1 (ru) | 2007-12-22 | 2007-12-22 | Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA015494B1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016123464A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Vaztec, Llc | Seal apparatus, modular rotary valve apparatus, and engine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB180313A (ru) * | 1921-05-14 | 1923-07-26 | Frankfurter Maschinenbau Aktiengesellschaft | |
| GB512052A (en) * | 1937-01-25 | 1939-08-28 | Couillaud Paul | Improvements in rotary valve internal combustion engines |
| FR1573321A (ru) * | 1967-06-14 | 1969-07-04 | ||
| SU956822A1 (ru) * | 1979-05-11 | 1982-09-07 | за вители | Золотниковый механизм газораспределени |
-
2007
- 2007-12-22 EA EA200800232A patent/EA015494B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB180313A (ru) * | 1921-05-14 | 1923-07-26 | Frankfurter Maschinenbau Aktiengesellschaft | |
| GB512052A (en) * | 1937-01-25 | 1939-08-28 | Couillaud Paul | Improvements in rotary valve internal combustion engines |
| FR1573321A (ru) * | 1967-06-14 | 1969-07-04 | ||
| SU956822A1 (ru) * | 1979-05-11 | 1982-09-07 | за вители | Золотниковый механизм газораспределени |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016123464A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Vaztec, Llc | Seal apparatus, modular rotary valve apparatus, and engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200800232A1 (ru) | 2009-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9127617B2 (en) | Internal combustion engine having improved cooling arrangement | |
| US6308677B1 (en) | Overhead rotary valve for engines | |
| JP5497796B2 (ja) | 内燃エンジン | |
| US8627659B2 (en) | Engine assembly including exhaust port separation for turbine feed | |
| JP2016000963A (ja) | 過給エンジンのオイル冷却システム | |
| KR100872640B1 (ko) | 캠 샤프트 마찰 저감을 위한 오일 공급 통로 | |
| SG181928A1 (en) | Coolant pump and ducts arrangement of an engine | |
| US9869397B2 (en) | Modular rotary valve apparatus | |
| JP2021001604A (ja) | シール装置、モジュラー式ロータリーバルブ装置およびエンジン | |
| EA015494B1 (ru) | Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с цилиндрическими золотниками | |
| RU200122U1 (ru) | Многопластинчатый двигатель | |
| US10677190B2 (en) | Engine with rotating valve assembly | |
| CA3188893A1 (en) | Head assembly with rotary valves for an internal combustion engine | |
| US20160222839A1 (en) | Seal apparatus for rotary valve engine | |
| JP5550662B2 (ja) | エンジンのスリーブバルブの複合駆動装置 | |
| KR200319207Y1 (ko) | 로타리식 캠 축과 실린더 헤드 | |
| RU2004103014A (ru) | Воздушно-реактивный дизельный двигатель | |
| CZ2006396A3 (cs) | Pístový rotacní spalovací motor | |
| JP2008014276A (ja) | ターボチャージャの潤滑装置 | |
| WO2009000040A1 (en) | An engine and a valve for an engine | |
| JP2001317316A (ja) | シャフトバルブ開閉式内燃機 | |
| KR20040053732A (ko) | 로타리식 캠 축과 실린더 헤드 | |
| GB2448533A (en) | Rotary valve (rotating cylinder valve) for internal combustion engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |