PL170986B1 - Uklad napedu przynajmniej dwóch równoczesnie uruchamianych zaworów PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad napedu przynajmniej dwóch równo- czesnie uruchamianych zaworów do zmiany stanu napelnienia cylindra spalinowego, przy czym kazdy z tych zaworów jest wyposazony w popychacz szklan- kowy i sprezyne zaworowa, a popychacze równoczes- nie uruchamianych zaworów sa polaczone za pomoca nalozonej na nie belki poprzecznej, zabezpieczonej przed bocznym przesuwaniem sie 1 wspólpracujacej z krzywka walka krzywkowego znamienny tym, ze belka poprzeczna (14) jest zaopatrzona od strony po- pychaczy w uklad plaskich powierzchni stykowych (15) nasadzonych na plaskie dna szklankowych popy chaczy (7 , 8, 7 , 8') oraz w znajdujacy sie miedzy tymi powierzchniami stykowymi (15) wystep (16), którego krzywoliniowe powierzchnie boczne obejmuja czescio wo zewnetrzne powierzchnie boczne popychaczy (7, 8, 7', 8'), wspólpracujacych z belka poprzeczna (14). F ig . 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ napędu przynajmniej dwóch równocześnie uruchamianych zaworów do zmiany stanu napełnienia cylindra spalinowego, przy czym każdy z tych zaworów jest wyposażony w popychacz szklankowy i sprężynę zaworową, a popychacze równocześnie uruchamianych zaworów są połączone za pomocą nałożonej na nie belki poprzecznej, zabezpieczonej przed bocznym przesuwaniem się i współpracującej z krzywką wałka krzywkowego.

Układ napędu zaworów tego rodzaju jest omówiony we francuskim opisie patentowym nr FR A 2 657 669. Belka poprzeczna układu jest zaopatrzona w występy w postaci czopów, wchodzące w osiowe zagłębienia w dnach popychaczy, a tym samym zabezpieczające belkę poprzeczną przed przesuwaniem się na boki. Rozwiązanie to wymaga jednak wzmocnienia dna popychaczy, niekorzystnie zwiększając ich ciężar. Ponadto nie można stosować w tym przypadku znormalizowanych popychaczy z płaskimi dnami.

Inny rodzaj układu napędu zaworów znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US PS 1 639 874. W tym przypadku belka poprzeczna z otworami, przymocowana do popychaczy śrubami, naciska na osiowe czopy umieszczone w ich dnach. Wadą tego rozwiązania jest większy w stosunku do zwykłych popychaczy ciężar ruchomych elementów układu napędowego. Ponadto istnieje niebezpieczeństwo powstania znacznych naprężeń, między sztywno związanymi belką poprzeczną popychaczami, będących wynikiem zmieniających się w silniku obciążeń cieplnych. Również i w tym przypadku nie można zastosować zwykłych popychaczy z płaskimi dnami.

W opisie patentowym niemieckim nrDE4039075 omówiony jest układ napędu zaworów, w którym zastosowany jest jeden dla wspólnie uruchamianych zaworów - popychacz, prowadzony w głowicy i zaopatrzony w element regulacji luzu zaworowego dla każdego podporządkowanego mu zaworu. Elementy regulacji luzu są ze sobą hydraulicznie połączone otworami i zasilane ze wspólnej komory ciśnieniowej.

Tego typu układ napędu popychaczy okazał się jednak bardzo kosztowny w wykonaniu, bowiem nie jest oparty na częściach wytwarzanych masowo, ponadto ze względu na ograniczenia

170 986 przestrzeni popychacz tego układu nie może być prowadzony w otworze okrągłym, lecz w owalnym, co dodatkowo podwyższa koszt wykonania głowicy, a także popychacza.

W niemieckim opisie patentowym nr DE OS 3 344 324 omówiony jest inny układ napędu zaworów, w którym w celu zmniejszenia wymiarów zespołu zastosowano jeden wspólny popychacz jarzmowy dla wielu zaworów, wyposażony w jedną sprężynę zwrotną współpracującą z trzonkami wszystkich zaworów. W celu prowadzenia tego popychacza w głowicy umieszczony jest specjalny czop. Rozwiązanie to zwiększa jednak koszty wytwarzania zarówno nietypowych popychaczy jak i głowicy. Ponadto sprężyna, wspólna dla wielu zaworów, powoduje ograniczenie przestrzeni niezbędnej dla silników wysokoprężnych z wtryskiem bezpośrednim do umieszczenia w niej wtryskiwacza. Tak więc ten układ napędu zaworów nie może być użyty do każdego typu silnika spalinowego.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji układu napędu równocześnie uruchamianych zaworów z zastosowaniem typowych, masowo produkowanych części, który pozostawia w środku cylindra wystarczającą przestrzeń dla umieszczenia wtryskiwacza i który, w stosunku do znanych rozwiązań, ma mniejszy ciężar ruchomych części.

Cel ten został zrealizowany w układzie napędu według wynalazku, w którym belka poprzeczna jest zaopatrzona od strony popychaczy w układ płaskich powierzchni stykowych nasadzonych na płaskie dna szklankowych popychaczy oraz w znajdujący się między tymi powierzchniami stykowymi występ, którego krzywoliniowe powierzchnie boczne obejmują częściowo zewnętrzne powierzchnie boczne popychaczy, współpracujących z belką poprzeczną. Górna, korzystnie płaska powierzchnia belki poprzecznej współpracuje bezpośrednio z krzywką, albo też współpracuje z nią za pośrednictwem dźwigni zaworowej.

Krzywka uruchamia bezpośrednio belkę poprzeczną, w przypadku takiej konstrukcji silnika, gdy wałek krzywkowy jest umieszczony ponad zaworami, albo tez za pośrednictwem dźwigni zaworowej wtedy, gdy wałek krzywkowy jest umieszczony z boku zaworów.

W układzie napędu zaworów według wynalazku mogą być zastosowane typowe popychacze ze zwykłymi elementami regulacji luzu zaworowego oraz handlowe sprężyny zaworowe. Belka poprzeczna umieszczona na popychaczach ma prosty i łatwy do wykonania kształt, pozostawiający odpowiednią przestrzeń dla umieszczenia w środku głowicy wtryskiwacza lub podobnego elementu. W czasie eksploatacji silnika nie występuje przechylanie się belki poprzecznej, mimo zmian punktu przyłożenia siły z jaką krzywka oddziałuje na belkę poprzeczną.

Wynalazek jest w przykładzie wykonania przedstawiony na rysunku, na którym:

fig. 1 - przedstawia układ napędu równocześnie uruchamianych dwóch zaworów w przekroju podłużnym;

fig. 2 - układ napędu zaworów według fig. 1 - w widoku z góry;

fig. 3 - belkę poprzeczną układu napędu zaworów według fig. 1 nałożoną na dwa popychacze szklankowe - w widoku perspektywicznym;

fig. 4 - rozkład sił, działających na belkę poprzeczną w czasie pracy silnika.

Głowica 1 silnika spalinowego jest umieszczona na nie pokazanym na rysunku bloku cylindrów, w którym tłoki 2 ślizgają się wewnątrz cylindrów tworząc uszczelnioną komorę roboczą o zmiennej objętości. Do komory roboczej prowadzą kanały gazowe, a mianowicie kanały ssące 3, 4 i nie pokazane na rysunku kanały wylotowe. Kanały ssące 3, 4 są zamykane lub otwierane za pomocą dwóch równocześnie unoszonych zaworów 5,6. Również nie pokazany kanał wylotowy jest sterowany dwoma równocześnie unoszonymi zaworami. Każdemu z zaworów 5 i 6 jest przyporządkowany jeden szklankowy popychacz 7, 8 lub 7' i 8', w którego środku jest umieszczony znany hydrauliczny element regulacyjny 9, 10, służący do regulacji luzu zaworowego. Olej z kanału olejowego 11 w głowicy 1 jest doprowadzony do elementów regulacyjnych 9, 10 przez otwory 12, 13.

Na obydwu szklankowych popychaczach 7, 8 zaworów 5, 6 kanału ssącego 3, 4 i na obydwu szklankowych popychaczach 7', 8', nie pokazanych na rysunku zaworów kanału wylotowego, umieszczona jest belka poprzeczna 14, która opiera się obustronnie swymi płaskimi, dolnymi powierzchniami stykowymi 15 den uruchamianych łącznie popychaczy szklankowych 71 8 lub 7', 8' Między powierzchniami stykowymi 15 każdej belki poprzecznej 14 znajduje

170 986 się występ 16, którego krzywoliniowe powierzchnie boczne obejmują częściowo powierzchnie boczne współpracujących z belką 14 popychaczy 7,8 lub 7', 8'. Po stronie przeciwnej niz występ 16, belka poprzeczna 14 tworzy powierzchnie płaska 17, współpracującą z krzywką 18 osadzoną na wałku krzywkowym 19. SpręZyny zaworowe 20, 21, powodujące zamykanie zaworów 5, 6, równocześnie utrzymują zawory 5, 6 wraz z popychaczami 7, 8 i leZącymi na nich belkami poprzecznymi 14 w styku roboczym z krzywką 18.

Podczas pracy silnika spalinowego krzywka 18,18', osadzona na wałku krzywoliniowym 19, naciska swym występem na płaszczyznę 17 belki poprzecznej 14, powodując jej przesunięcie wraz z popychaczami 7. 8 lub 7', 8' i połączonymi z nimi za pośrednictwem elementów regulacyjnych 9, 10 zaworami 5, 6, otwierając kanały ssące 3 i 4 lub kanały wylotowe. Powierzchnia stykowa 15 belki poprzecznej 14 pozostaje w stałym styku z płaskimi dnami popychaczy 7, 8 lub 7', 8'. Przedstawione na fig. 4 przechylenie belki poprzecznej 14 nie moZe wystąpić, gdyz siły zamykające Fsi i Fs2 spręZyn zaworowych 20, 21 oraz geometria popychaczy 7, 8 i belki poprzecznej 14 zapewniają, Ze nawet przy nacisku bocznym krzywki 18, a więc przesunięciu punktu przyłoZenia siły Fn w stosunku do osi symetrii belki 14 występuje jej równowaga trwała. Stabilne połoZenie belki poprzecznej 14 na popychaczach 7, 8 jest utrzymane równieZ wtedy, gdy siły zamykające Fsi i Fs2 róZnią się od siebie, wskutek róZnicy sił tarcia.

Wynalazek moZe mieć równieZ zastosowanie w silnikach spalinowych wyposażonych w trzy zawory na kaZdy cylinder. Belka poprzeczna jest wówczas zastosowana dla dwóch zaworów ssących, zaś zawór wylotowy jest uruchamiany krzywką w zwykły sposób. RównieZ do silników spalinowych, w których przypada więcej niZ cztery zawory na cylinder, układ napędowy według wynalazku jest wyposaZony w belkę poprzeczną, współpracującą z jedną krzywką i nałoZoną na grupę trzech lub więcej popychaczy i przyporządkowanych nim zaworów. W przypadku gdy wałek krzywkowy jest umieszczony z boku zaworów, krzywka oddziałuje na belkę poprzeczną za pośrednictwem dźwigni zaworowej.

Układ napędowy według wynalazku umoZliwia za pomocą prostych środków i przy zastosowaniu typowych popychaczy ewentualnie zaopatrzonych w hydrauliczne elementy regulacji luzu zaworowego, uruchamianie wielu zaworów jedną krzywką, przy czym masa uruchamianych części układu jest znacząco zmniejszona w stosunku do znanych rozwiązań. Dzięki temu zmniejszony zostaje równieZ koszt wytwarzania silnika spalinowego wyposaZonego w trzy, cztery lub więcej zaworów na cylinder.

170 986

170 986

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz

Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ napędu przynajmniej dwóch równocześnie uruchamianych zaworów do zmiany stanu napełnienia cylindra spalinowego, przy czym każdy z tych zaworów jest wyposażony w popychacz szklankowy i sprężynę zaworową, a popychacze równocześnie uruchamianych zaworów są połączone za pomocą nałożonej na nie belki poprzecznej, zabezpieczonej przed bocznym przesuwaniem się i współpracującej z krzywką wałka krzywkowego, znamienny tym, ze belka poprzeczna (14) jest zaopatrzona od strony popychaczy w układ płaskich powierzchni stykowych (15) nasadzonych na płaskie dna szklankowych popychaczy (7, 8, 7', 8') oraz w znajdujący się między tymi powierzchniami stykowymi (15) występ (16), którego krzywoliniowe powierzchnie boczne obejmują częściowo zewnętrzne powierzchnie boczne popychaczy (7, 8, 7', 8'), współpracujących z belką poprzeczną (14).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, ze górna, korzystnie płaska powierzchnia (17) belki poprzecznej (14) współpracuje bezpośrednio z krzywką (18,18').
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że belka poprzeczna (14) jest połączona z krzywką (18,18') za pośrednictwem dźwigni zaworowej.