PL105377B1 - Suwakowe urzadzenie zaworowe dla silnika spalinowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest suwakowe urzadzenie za¬ worowe dla silnika spalinowego, które w czasie ruchu za¬ mykajacego wywoluje ruch skretny zaworu. Dzieki temu usuwa sie z powierzchni gniazd zaworu osady, powstajace w czasie spalania, z jednoczesnym docieraniem, które dzieki temu nawet po dlugiej eksploataqi wykazuja dobra szczel¬ nosc.Do przenoszenia momentu obrotowego w czasie posuwu zaworu, zastosowano dzwignie przegubowa, której jeden koniec jest umocowany trwale na obudowie silnika, a drugi za posrednictwem sprzegla jednokierunkowego dziala na trzon zaworu. Dzieki przegubowemu polaczeniu zaworu z trwalym punktem zaczepienia dzwigni na obudowie, powoduje ona w czasie zamykajacego ruchu zaworu, wzras¬ tajacy progresywnie ruch skretny tak, ze w momencie zamkniecia energia obrotowa zaworu osiaga swoje maksi¬ mum.Urzadzenia do wykonywania przez zawór ruchów skret¬ nych znane sa na przyklad z opisu patentowego RFN DT-PS Nr 1 301 333. W urzadzeniu tym naped polaczo¬ nego z trzonem zaworu sprzegla jednokierunkowego od¬ bywa sie za pomoca elementu prowadzacego, który przesu¬ wa sie w nieruchomym jarzmie, skosnie pochylonym w stosunku do kierunku posuwu. Odpowiednio do kata nachylenia jarzma, suw zaworu wywoluje mniejszy lub wiekszy skret. Dzieki wlaczeniu sprzegla jednokierunko¬ wego, ruch skretny jest przenoszony na trzon zaworu tylko w czasie suwu zamykajacego tak, ze pod koniec tego suwu dochodzi do zadanego docierania gniazda zaworu.Znane do tej pory urzadzenie do'wywolywania ruchów skretnych zaworu jest bardzo kosztowne, a to szczególnie z uwagi na konstrukcje prowadzenia w jarzmie. Takze jego usytuowanie na glowicy cylindra stwarza problemy kon¬ strukcyjne, zwlaszcza w przypadkach, gdy tego rodzaju urzadzenia maja byc zastosowane w duzych silnikach, szczególnie w silnikach okretowych, które przewaznie po¬ siadaja po cztery zawory na jeden cylinder. Pózniejsze za¬ montowanie tych znanych urzadzen, do wywolywania ruchów skretnych zaworu, w gotowych silnikach, na przy¬ klad w momencie ich przestawienia na inne materialy pedne, jak ciezkie oleje, praktycznie jest niemozliwe. Poza tym przy biegnacych po linii prostej torach jarzma, kat skretu zaworu jest proporcjonalny do posuwu.Aby osiagnac mozliwie najwieksza predkosc skretu, szczególnie przed gniazdami zaworu, jarzmo musi miec ksztalt zakrzywiony. Zwieksza to jeszcze koszty produkqi i montazu, a szczególnie koszty regulacji.Znana jest ze zgloszenia patentowego RFN DT-OS Nr 2 054 349 przekladnia przegubowa do wykonywania ruchów skretnych zaworu o wiekszej predkosci, która jednak sklada sie z duzej liczby czesci i jest pracochlonna przy montazu.W zgloszeniu patentowym RFN DT-OS Nr 2 054 350 ujawniono jeszcze prowadzony w nieruchomym jarzmie, element prowadzacy polaczony bezposrednio z elementem zaciskowym przekladni jednokierunkowej. Urzadzenie to z uwagi na sposób prowadzenia w jarzmie stwarza te same trudnosci jak opisane na wstepie trudnosci zwiazane z urzadzeniem ujawnionym w opisie patentowym RFN DT-PS nr 1 301 333.Celem wynalazku jest usuniecie przedstawionych wad 105 377105 377 3 i wykonanie prostego, taniego w produkcji i latwego do montowania, urzadzenia do wywolywania ruchu skretnego zaworu, odbywajacego sie z duza predkoscia. Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku dzieki temu, ze dzwignia jest zamocowana trwale na obudowie silnika za pomoca prze¬ gubu i jest polaczona ze sprzeglem jednokierunkowym za pomoca drugiego przegubu, przy czym staly przegub jest osadzony bocznie i tak odsuniety od grzybka zaworu, ze przy maksymalnie otwartym zaworze znajduje sie prawie na takiej samej wysokosci co przegub drugi.Dzieki usytuowaniu dzwigni przegubowej wedlug wy¬ nalazku posuw zaworu w szczególnie prosty sposób jest zamieniany na ruch skretny. Naklady na wytwarzanie czesci i pracochlonnosci montazu sa dzieki temu znacznie obnizone i przede wszystkim punkt przegubowy dzwigni przegubowej bez trudnosci moze byc usytuowany na sil¬ niku, na przyklad bezposrednio na srubie glowicy cylindra.Wlasnie dlatego pózniejsze zamontowanie tego urzadzenia jest mozliwe bez trudnosci.Szczególna zaleta tego urzadzenia polega na tym, ze dzwignia nie powoduje zadnego stalego ruchu skretnego zaworu, ale tylko jego przyspieszony ruch skretny w taki sposób, ze bezposrednio przed wejsciem zaworu w gniazdo, wystepuje najwyzsza predkosc ruchu skretnego i dlatego istnieje maksimum energii obrotowej dla docierania po¬ wierzchni przylegania. Ruch skretny rozpoczyna sie stop¬ niowo tak, ze sprzeglo jednokierunkowe nie jest obciazone zadnymi niebezpiecznymi uderzeniami przy rozruchu, a tym samym w malym stopniu ulega scieraniu.Z uwagi na usytuowanie sprzegla jednokierunkowego otwieraja sie rózne mozliwosci. Moze ono byc na przyklad osadzone w znany juz sposób wspólosiowo na koncu trzona zaworu i byc z nim polaczone w sposób wytrzymaly na skrecanie. Przy zastosowaniu zaworów kielichowych sprze¬ glo jednokierunkowe moze dzialac takze i na nie albo moze byc umieszczone miedzy nimi i trzonem zaworu.Przeguby dzwigni przegubowej celowo sa skonstruowane jako przeguby kulowe. Koniec dzwigni poruszajacy sie z posuwem wykonuje ruch zmienny. Korzystne jest kiedy sama dzwignia sklada sie z dwóch polaczonych ze soba wspólosiowo srub z uformowanymi panewkami przegubo¬ wymi. Elementy te mozna nabywac jako czesci gotowe i moga byc swobodnie nastawione na odpowiednia dlugosc, a nastepnie zamocowywane za pomoca przeciwnakretek.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunkach na których, fig. 1 przedstawia suwakowe urzadzenie zaworowe wedlug wynalazku w prze¬ kroju podluznym, fig. 2 przedstawia zamontowana dzwignie przegubowa w widoku z _góry, fig. 3 przedstawia wykres kata skrecania w zaleznosci od skoku zaworu.Liczba 1 oznaczono wycinek glowicy cylindra* silnika spalinowego posiadajacego pierscien gniazda zaworu 2 oraz obudowe zaworu 3. W prowadnicy zaworu 3a, obudowy zaworu 3, jest prowadzony slizgowo trzon 4a zaworu 4.Grzybek zaworu 4b znajduje sie w przedstawionym na rysunku polozeniu zamykajacym, przylegajac swoja po¬ wierzchnia przylegania 4c szczelnie do pierscienia gniazda 2.Na wolny koniec trzona zaworu 4a naciska za posrednictwem tarczy sprezynowej 5 sprezyna zaworu 6, która opiera sie o druga tarcze sprezynowa i lozysko toczne 8 na obudowie zaworu 3. Dzieki temu zawór w zwykly sposób jest dociska¬ ny w polozenie zamykajace.Ruch otwierajacy nastepuje za pomoca dzialania dzwi- gienki zaworowej 9 za posrednictwem przegubu kulowego na trzon zaworu 4a. Z wolnym koncem trzona zaworu 4 4a jest polaczony pierscien zewnetrzny 11, polaczonego wspólosiowo z trzonem zaworu sprzegla jednokierunkowego.U góry posiada oh wystajacy kolnierz oporowy lla, którym przyciska z góry elementy zaciskowe 12 i pierscien zewnetrz- § ny 13.Pierscien zewnetrzny 13 jest prowadzony w kierunku osiowym za pomoca tarczy sprezynowej 5, polaczonej z wewnetrznym pierscieniem 11. Jego wysokosc jest tak zwymiarowana, ze moze sie obracac bez luzu, w stosunku do pierscienia wewnetrznego 11 i w stosunku do górnej tarczy sprezynowej 5 pod warunkiem, ze nie blokuje on sprzegla jednokierunkowego. Kierunek zamykania sprzegla jedno¬ kierunkowego jest oznaczony strzalka.Jesli pierscien zewnetrzny zostanie przekrecony w kie- runku strzalki, to pociaga on za soba za posrednictwem elementów zaciskowych 12 pierscien wewnetrzny 11, a tym samym i zawór 4 oraz tarcze sprezynowe 5 i 7 ze sprezynami zaworu 6. Przegub kulowy 20 dzwigni przegubowej 14 jest umocowany przegubowo za pomoca sruby mocujacej 19 do pierscienia zewnetrznego 13 sprzegla jednokierunkowe¬ go. Drugi koniec dzwigni przegubowej 14 jest przymoco¬ wany do obudowy silnika za pomoca dalszego przegubu kulowego 15.Korzystnie jest, kiedy to zamocowanie jest dokonane przy zastosowaniu lacznika 16 na niepokazanej srubie glowicy cylindra. Przegub 15 jest zamocowany na laczniku 16 za pomoca przechodzacej przez przegub sruby 17.Punkt staly przegubu 15 dzwigni przegubowej 14 jest polozony w poblizu plaszczyzny stycznej przechodzacej przez os sruby mocujacej 19 pierscienia zewnetrznego 13, jest jednak w stosunku do niego troche przesuniety w kie¬ runku tarczy zaworowej 4b tak, ze dzwignia przegubowa 14 w polozeniu zamykajacym zaworu tworzy korzystnie z poprzeczna plaszczyzna trzonu zaworu kat 20° do 60°.Sposób dzialania urzadzenia zaworowego wedlug wyna¬ lazku jest nastepujacy: przy posuwie otwierajacym zaworu dzwignia przegubowa odpowiednio do dlugosci suwu wy¬ chyla sie ku dolowi. Nastepuje przy tym przekrecenie pierscienia zewnetrznego 13 sprzegla jednokierunkowego, 40. w kierunku odwrotnym do kierunku zaznaczonego strzalka.Ten ruch skretny nie jest wiec przenoszony na zawór, Z chwila gdy zostanie osiagniete maksymalne polozenie otwarcia, to dzwignia przegubowa 14 znajduje sie w sto¬ sunku do trzonu 4a zaworu prawie pod katem prostym. 45 W czasie nastepnego ruchu zamykania dzwignia znowu wychyla sie ku górze. Nastepuje przy tym maly skret pierscienia zewnetrznego 13 sprzegla jednokierunkowego w kierunku oznaczonym strzalka tak, ze ten ruch skretny jest przenoszony takze na sprezyne 6 zaworu i na oba grzyb- 50 ki 5 i 7 zaworu. Ruch skretny w czasie procesu zamykania zwieksza sie, poniewaz dzwignia przegubowa 14 ze wzrasta¬ jacym nachyleniem do poziomu wykonuje coraz wiekszy ruch skretny pochodzacy z posuwu zaworu.Kat skrecania w zaleznosci od posuwu w czasie procesu 55 zamykania jest przedstawiony na fig. 2 dwu róznych polo¬ zen umiejscowionego przegubu 15.Za punkt wyjscia krzywej przyjeto polozenie przegubu 15 W którym znajduje sie on na takiej samej wysokosci co przegub 20 w momencie kiedy zawór jest calkowicie otwar- eo ty. Wyzsze usytuowanie przegubu 15 z punktu widzenia technicznego nie mialoby sensu, poniewaz doszloby wtedy do przeciwnego skretu pierscienia zewnetrznego 13 sprzegla jednokierunkowego i nie wykorzystaloby sie pelnej dlugosci suwu. 65 Przy wspomnianym na pierwszym miejscu usytuowaniu105 377 przegubu 15, ruch zamykajacy zaworu prowadzi do abso¬ lutnie lagodnego przyspieszenia ruchu skretnego, gdyz kat poczatkowy skretu na kazdy mm posuwu wynosi zero.W zwiazku z tym krzywa I biegnie stycznie do osi odcietej i przechodzi przez poczatek ukladu.Krzywa II odnosi sie do nieco glebszego usytuowania przegubu 15. Oznacza to, ze kat poczatkowy skretu na kazdy mm suwu jest wiekszy od zera i odpowiednio do tego takze i energia obrotowa na koncu suwu zamykajacego jest wiek¬ sza niz w pierwszym przypadku.Nachylenie krzywych I i II i ich wielkosc moze byc zmieniana przez zmiane dlugosci dzwigni przegubowej i odstepu przegubu 20 od linii srodkowej trzona zaworu.Dla porównania naniesiono na wykres krzywa przegubu kata skretu sterowania jarzmowego opisanego w zgloszeniu patentowym RFN DT-PS Nr 1 301 333 lub w zgloszeniu patentowym RFN DT-OS Nr 2 054 350. Prosta linia kres¬ kowana III pokazuje prosta proporcjonalnosc miedzy posuwem a katem skretu. Trzeba jednak przy tym brac pod uwage stosunkowo duze przyspieszenie poczatkowe bez osiagniecia szczególnie duzej.predkosci skretu pod koniec suwu zaworu.Reasumujac, zaleta wynalazku polega na tym, ze urzadze¬ nie zaworowe jest tanie w produkcji i latwe w montazu i ze mimo lagodnego poczatku skretu prowadzi sie do bardzo duzych predkosci koncowych. PL PL

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe

1. Suwakowe urzadzenie zaworowe dla silnika spalino¬ wego, posiadajace dzwignie przegubowa zamocowana trwale na obudowie silnika, dzialajaca na sprzeglo jednokierunkowe, 10 25 30 które jest polaczone z trzonem zaworu i przy ruchu zamy¬ kajacym zaworu przenosi na trzon zaworu tylko powodowa¬ ny przez dzwignie ruch skretny, znamienne tym, ze dzwignia (14) jest zamocowana trwale na obudowie silnika za pomoca przegubu (18) i jest polaczona ze sprzeglem jednokierunkowym (11, 12, 13) za pomoca drugiego prze¬ gubu (20), przy czym staly przegub (15) jest osadzony bocznie i tak odsuniety od grzybka (4b) zaworu, ze przy maksymalnie otwartym zaworze (4) znajduje sie na tej samej wysokosci co drugi przegub (20).

2. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sprzeglo jednokierunkowe (11, 12, 13) jest usy¬ tuowane, w znany juz sposób, wspólosiowo na koncu trzona (4a) zaworu.

3. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1 lub 2, znamien¬ ne tym, ze staly przegub (15) jest zamocowany na srubie glowicy cylindra.

4. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze drugi przegub (20) jest polaczony z pierscieniem zewnetrznym (13) sprzegla jednokierunkowego a trzon zaworu (4a) jest polaczony z wewnetrznym pierscieniem (11) tego sprzegla.

5. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze przeguby sa skonstruowane jako przeguby kulowe (15, 20).

6. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dzwignia (14) sklada sie z dwóch przysrubowywa- nych, ze soba wspólosiowo kolków gwintowanych.

7. Urzadzenie zaworowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sprezyna (6) zaworu opiera sie w znany sposób o lozysko toczne (8) na glowicy cylindra. 19 U lfl T Fig. 2 Fig.3