RU2121583C1

RU2121583C1 - Cylinder head for internal combustion engine with valveless timing gear

Info

Publication number: RU2121583C1
Application number: RU96124280A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Кокорин; Татьяна Михайловна Рогова; Евгений Владимирович Кокорин; Алексей Владимирович Кокорин
Original assignee: Владимир Иосифович Кокорин
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engine. SUBSTANCE: two through holes are made in cylinder head of internal combustion engine in which fixed cylinders with ports are installed. Cylinders accommodate rotating hollow shafts (spools) also provided with ports. Fixed cylinders are cooled by liquid from outside. Double walls of spools have spaces to pass cooling liquid. Grooves are made on shafts-spools from outer side for sealing rings and for lubrication. Flanges for delivering cooling liquid are installed at end faces. Grooves for springy rings rigidly connected by cross partitions are made on outer surfaces of shafts-spools. One of shafts-spools is intake, the other, exhaust, inner diameter of shafts being 0.1-0.8 of engine cylinder bore. EFFECT: increased service life, enhanced reliability of timing gear. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения для ДВС и других нужд народного хозяйства. The invention relates to the field of mechanical engineering for internal combustion engines and other needs of the national economy.

Известен прототип изобретения (за N 1288551 Великобритания, 1972 г.). Золотниковый механизм газораспределения для ДВС, состоящий из корпуса головки, двух вращающихся пустотелых золотников, расположенных вдоль головки с окнами для впуска и выпуска топлива и отработанных газов, золотники снабжены уплотнительными кольцевыми элементами. Привод золотников осуществляется от коленчатого вала при помощи звездочки. A known prototype of the invention (for N 1288551 United Kingdom, 1972). Spool valve timing for ICE, consisting of a head housing, two rotating hollow spools located along the head with windows for the intake and exhaust of fuel and exhaust gases, the spools are equipped with sealing ring elements. The spools are driven from the crankshaft using an asterisk.

Недостатками этого механизма является то, что нет герметизации окон, соединяющих цилиндр ДВС с внутренней поверхностью золотникового вала, уплотнения установлены только для предотвращения попадания масла к окнам впускным и выпускным с наружной стороны золотника, остальная часть поверхности золотникового вала напротив окон ничем не защищена, и вырвавшаяся высокотемпературная смесь газов движется по всей окружности золотника, соприкасаясь со стенками уплотнительных колец, по этой причине невозможно к кольцам подвести смазку, вследствие большой температуры масло будет подгорать, будет происходить падение мощности, практически при этом устройстве уплотнительных элементов механизм газораспределения будет неработоспособен и недолговечен. The disadvantages of this mechanism is that there is no sealing of the windows connecting the internal combustion engine cylinder to the inner surface of the spool shaft, seals are installed only to prevent oil from entering the inlet and outlet windows from the outside of the spool, the rest of the surface of the spool shaft opposite the windows is not protected, and it burst out a high-temperature mixture of gases moves around the entire circumference of the spool, in contact with the walls of the o-rings, for this reason it is impossible to lubricate the rings, as a result At high temperatures, the oil will burn up, a power drop will occur, practically with this arrangement of sealing elements, the gas distribution mechanism will be inoperative and short-lived.

Известно также другое изобретение (патент США за N 3896781, опубл. 1975 г. ). Золотниковый механизм газораспределения состоит из головки, в которой расположен один золотниковый вал с двумя окнами впускными и выпускными напротив цилиндра и уплотнительными колодками двух типов, боковых, вынесенных из зоны высоких температур, и верхних колодок. Вал золотниковый установлен жестко на подшипниках, привод золотникового вала происходит от коленчатого вала через звездочку. Another invention is also known (US patent N 3896781, publ. 1975). The valve spool mechanism consists of a head in which there is one valve spool with two inlet and outlet windows opposite the cylinder and two types of sealing blocks, lateral, removed from the high temperature zone, and upper blocks. The spool shaft is mounted rigidly on the bearings, the spool shaft drive comes from the crankshaft through an asterisk.

Недостатками этого механизма газораспределения является то, что нет возможности плавно изменять угловое положение золотникового вала при газоразделении фаз, т.к. впускные и выпускные окна находятся на одном валу, что делает этот механизм неперспективным. При этом устройстве уплотнения золотникового вала оно должно происходить по всей площади окружности, соприкасаясь с окнами, выходящими из цилиндров, что невозможно сделать без смазки, вследствие чего будут происходить частые задиры, и герметизацию практически будет трудно удержать. Золотниковый вал будет быстро изнашиваться и терять герметичность, т.к. он установлен жестко на подшипниках, то при износе трущейся поверхности приходится заменять весь золотниковый вал, долговечность в этих условиях высоких температур золотника не обеспечена. The disadvantages of this gas distribution mechanism is that it is not possible to smoothly change the angular position of the spool shaft during phase separation, because inlet and outlet windows are located on the same shaft, which makes this mechanism unpromising. With this spool shaft sealing device, it should occur over the entire circumference, in contact with the windows exiting the cylinders, which cannot be done without lubrication, as a result of which frequent seizures will occur, and sealing will be difficult to maintain. The spool shaft will wear out quickly and lose tightness, as it is mounted rigidly on the bearings, then when the friction surface is worn, the entire spool shaft has to be replaced; the durability under these conditions of high spool temperatures is not ensured.

Целью предлагаемого изобретения является ДВС, использующий головку для блока цилиндров с беcклапанным механизмом газораспределения, повышение надежности и долговечности деталей узлов механизма головки газораспределения и ДВС, исключение потери топлива, потери мощности ДВС в работе, увеличение герметичности механизма газораспределения, уменьшение выброса несгоревших отработанных газов. The aim of the invention is an internal combustion engine, using a cylinder head with a valveless gas distribution mechanism, increasing the reliability and durability of parts of the gas distribution head and engine components, eliminating fuel loss, losing internal combustion engine power, increasing the tightness of the gas distribution mechanism, and reducing the emission of unburned exhaust gases.

Поставленная цель достигается тем, что ДВС использует головку для блока цилиндров с бесклапанным механизмом газораспределения, которая содержит корпус головки с внутренними канавками для охлаждения жидкостью и смазки, в корпусе головки имеются резьбовые отверстия под свечи зажигания и отверстия под болты крепления ее к блоку цилиндров, внутри корпуса головки продольно, поперечно расположены два и более сквозных отверстия, в которые вставлены неподвижные цилиндры пустотелые с окнами, расположенными напротив каждой камеры сгорания, наружная часть цилиндра охлаждается жидкостью, в цилиндры вставлены пустотелые вращающиеся распределительные валы с двойными стенками по всей длине окружности для прохождения жидкости с окнами, расположенными по периметру окружности этих валов, в местах соединения двух стенок в окнах по их периметру имеются перегородки, препятствующие попаданию жидкости охлаждения в наружную или внутреннюю часть распределительного вала, окна расположены на валах под определенным углом относительно друг друга напротив каждой камеры сгорания, один из распределительных валов является впускным, другой выпускным. На распределительных валах с наружной стороны, где расположены впускные и выпускные окна, по периметру окружности имеются канавки для кольцевых колец, отсекающих герметично одно окно от другого и смазки их, и канавки фигурные для двух кольцевых колец, соединенных жестко между собой поперечными перегородками и в то же время пружинящими по всему периметру окружности этих валов, окна, полученные поперечными перегородками, жестко связанные с двумя кольцами между собой, имеют размеры - первое окно по площади больше окон впускных и выпускных от их площади, остальные окна по размеру меньше этих окон, указанные поперечные перегородки расположены по периметру часто и являются заодно и ножами- отсекателями, которые при вращении распределительных валов счищают появившуюся смесь нагара на стенках окон при сгорании топлива, что делает поверхность этих окон и внутреннюю поверхность цилиндра головки зеркально чистой, при этом положении уплотнительных колец вырвавшаяся высокотемпературная смесь газов будет находиться в этих окнах и не сможет попасть к стенкам кольцевых колец, что дает возможность к ним подвести систему смазки, на концах распределительных валов имеются оси, на которые установлены звездочки для передачи вращения их от коленчатого вала. Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше скорости вращения коленчатого вала, внутренний диаметр распределительных валов составляет 0,1 - 0,8 диаметра цилиндра двигателя, толщина стенки распределительных валов составляет 0,020 - 0,20 его наружного диаметра, к корпусу головки напротив впускного распределительного вала прикреплен механизм подачи топлива, а напротив выпускного распределительного вала закреплено начало выхлопной трубы. This goal is achieved by the fact that the ICE uses a cylinder head with a valveless gas distribution mechanism, which contains a head housing with internal grooves for liquid cooling and lubrication, in the head housing there are threaded holes for spark plugs and holes for bolts securing it to the cylinder block, inside two or more through holes are longitudinally, transversely arranged in the head housing, into which hollow stationary cylinders are inserted with windows located opposite each combustion chamber on the outer part of the cylinder is cooled by liquid, hollow rotating camshafts with double walls along the entire circumference are inserted into the cylinders for the passage of liquid with windows located around the perimeter of the circumference of these shafts; at the junction of the two walls in the windows along their perimeter there are partitions preventing the ingress of coolant in the outer or inner part of the camshaft, the windows are located on the shafts at a certain angle relative to each other opposite each combustion chamber, one of camshafts is intake, another exhaust. On the camshafts on the outside, where the inlet and outlet windows are located, around the circumference of the circumference there are grooves for annular rings that cut off one window from the other and lubricate them, and grooves are figured for two annular rings rigidly connected to each other by transverse partitions and at the same time the same time, springing around the entire circumference of the circumference of these shafts, the windows obtained by the transverse partitions, rigidly connected with two rings to each other, have dimensions - the first window is larger than the inlet and outlet windows their area, other windows are smaller in size than these windows, the indicated transverse partitions are often located along the perimeter and are also cutter knives, which, when the camshafts rotate, clean the resulting mixture of soot on the window walls during fuel combustion, which makes the surface of these windows and the inner surface the cylinder of the head is mirror-clean, at this position of the sealing rings, the escaped high-temperature mixture of gases will be in these windows and will not be able to get to the walls of the ring rings, which yes ie the possibility for them to bring the lubricating system, it is the axis on which are mounted sprockets for transmitting rotation of the crankshaft from the ends of the camshafts. The camshaft rotation speed is half the speed of the crankshaft, the inner diameter of the camshafts is 0.1 - 0.8 of the diameter of the engine cylinder, the wall thickness of the camshafts is 0.020 - 0.20 of its outer diameter, to the head housing opposite the intake camshaft a fuel supply mechanism is attached, and opposite the exhaust camshaft, the beginning of the exhaust pipe is fixed.

Отличается тем, что внутри корпуса головки продольно или поперечно расположены два или более сквозных отверстия, в которые вставлены пустотелые цилиндры с окнами, расположенными напротив каждой камеры сгорания, в цилиндры вставлены пустотелые распределительные валы с двойными стенками по всей длине окружности для прохождения жидкости или другого компонента охлаждения с окнами, расположенными по периметру окружности этих валов, в местах соединения двух стенок в окнах по их периметру имеются перегородки, препятствующие попаданию жидкости охлаждения в наружную или внутреннюю часть распределительного вала, при этом на концах распределительных валов с торцов установлены уплотнительные фланцы с отверстием, через которое подается жидкость охлаждения и смазки, а также с торцов распределительных валов установлены уплотнения, препятствующие попаданию жидкости вовнутрь между цилиндром и распределительным валом по всему периметру, жидкость, попадая через отверстие торцевых флaнцев, проходит между двух стенок распределительных валов, отбирая тепло от наружной стенки этих валов, тем самым создавая нормальные температурные условия для работы уплотнительных кольцевых и фигурных колец с поперечными перегородками, в результате чего есть возможность подвести систему смазки не только для кольцевых колец, но и для фигурных кольцевых колец, жестко связанных между собой и отсекающих герметично одно окно цилиндра от другого, при этих условиях надежность, долговечность и герметичность деталей узлов механизма головки газораспределения обеспечена, отсюда исключаются потери топлива, подгорание масла, потери мощности ДВС, уменьшается выброс отработанных газов, загрязняющих атмосферу. It differs in that two or more through holes are longitudinally or transversely located inside the head housing, in which hollow cylinders with windows located opposite each combustion chamber are inserted, hollow camshafts with double walls along the entire circumference for the passage of fluid or another component are inserted into the cylinders cooling with windows located around the perimeter of the circumference of these shafts, at the junction of the two walls in the windows along their perimeter there are partitions that prevent liquid cooling to the outer or inner part of the camshaft, while at the ends of the camshafts, sealing flanges are installed from the ends with an opening through which coolant and lubricants are supplied, and seals are installed at the ends of the camshafts to prevent liquid from getting inside between the cylinder and the camshaft around the entire perimeter, the liquid, falling through the hole of the end flanges, passes between the two walls of the camshafts, taking heat from the outer wall of these Allo, thereby creating normal temperature conditions for the operation of the sealing ring and figured rings with transverse partitions, as a result of which it is possible to supply a lubrication system not only for the ring rings, but also for the figured ring rings, rigidly interconnected and cut off hermetically one cylinder window from another, under these conditions, reliability, durability and tightness of parts of the gas distribution head mechanism assemblies is ensured, from here fuel losses, oil burning, power losses are excluded ICE reduced exhaust emissions polluting the atmosphere.

На фиг. 1 показан поперечный разрез предлагаемого двигателя внутреннего сгорания с головкой для блока цилиндров с бесклапанным механизмом газораспределения. In FIG. 1 shows a cross section of the proposed internal combustion engine with a head for a cylinder block with a valveless gas distribution mechanism.

На фиг. 2 показана головка с цилиндрами и распределительными валами впуска топлива и выпуска отработанных газов, и фигурные канавки для двух кольцевых колец, соединенных жестко между собой поперечными перегородками. In FIG. 2 shows a head with cylinders and camshafts for fuel inlet and exhaust gas, and figured grooves for two annular rings rigidly connected to each other by transverse partitions.

На фиг. 3 показана развертка фигурного кольца, состоящая из двух кольцевых колец, соединенных между собой жестко поперечными перегородками и схема газораспределения фаз. In FIG. 3 shows a scan of a figured ring, consisting of two annular rings interconnected by rigidly transverse partitions and a gas distribution diagram of the phases.

На фиг. 4 показана головка, продольный разрез. In FIG. 4 shows a head, a longitudinal section.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания имеет головку для блока цилиндров с бесклапанным механизмом газораспределения, содержит корпус головки 3 (фиг. 1, 2, 4) с внутренними канавками для охлаждения и смазки 9 (фиг. 1). В корпусе головки имеются резьбовые отверстия под свечи зажигания 5 (фиг. 1) и отверстия под болты крепления ее к блоку цилиндров (не показано). Внутри корпуса головки продольно, поперечно, вертикально (поперечноe, вертикальноe расположение цилиндров с распределительными валами не показано) расположено два и более сквозных отверстия, в которые вставляются пустотелые цилиндры 8 (фиг. 1) с окнами 10 (фиг. 1, 4), расположенные напротив каждой камеры сгорания. В корпусе головки имеется промежуточное окно 4 (фиг. 1), соединяющее распределительный вал впускной с камерой сгорания и распределительный вал выпускной с камерой сгорания. Наружная часть цилиндра охлаждается жидкостью, в указанные цилиндры 8 (фиг. 1, 4) вставлены пустотелые распределительные валы 12 (фиг. 1, 2, 4) с двойными стенками по всей длине окружности для прохождения жидкости или другого компонента охлаждения с окнами 2, 13 (фиг. 1, 2, 4), расположенными по периметру окружности этих валов, в местах соединения двух стенок в окнах по их периметру имеются перегородки 15 (фиг. 1, 4), препятствующие попаданию жидкости охлаждения в наружную или внутреннюю часть распределительного вала, окна расположены на валах под определенным градусом относительно друг друга напротив каждой камеры сгорания 6 (фиг. 1), один из распределительных валов является впускным, другой выпускным, для подачи топлива и выпуска отработанных газов, на распределительных валах с наружной стороны, где расположены впускные и выпускные окна, по периметру окружности имеются канавки для кольцевых колец 16 (фиг. 2, 4), отсекающих герметично одно окно от другого, и смазки их, и канавки фигурные для двух кольцевых колец 5 (фиг. 2), соединенные жестко между собой поперечными перегородками и в то же время пружинящими по всему периметру окружности этих валов 5 (фиг. 2, 3), окна, полученные поперечными перегородками, жестко связанные с двумя кольцами между собой, имеют размеры: первое окно - внутренняя площадь больше на 40% наружной площади окон впускных и выпускных, остальные окна по периметру меньше этих окон, это видно на фиг. 2, 3, при этом на концах распределительных валов с торцов установлены уплотнительные флaнцы 17 и 18 (фиг. 4) с отверстием, через которое подается жидкость охлаждения и смазки 20 (фиг. 4), также с торцов этих валов установлены уплотнения 19 (фиг. 4), препятствующие попаданию жидкости охлаждения вовнутрь между цилиндром и распределительным валом по всему периметру, на концах распределительных валов имеются оси 4 (фиг. 2 и 4), на которые установлены звездочки 21 (фиг. 4) для передачи вращения их от коленчатого вала, к корпусу головки напротив впускного распределительного вала установлен механизм подачи воздуха и топлива непосредственно в камеру сгорания (не обозначено), напротив выпускного распределительного вала к корпусу головки крепится начало выхлопной трубы (не обозначено). The proposed internal combustion engine has a head for a cylinder block with a valveless gas distribution mechanism, contains a head housing 3 (Fig. 1, 2, 4) with internal grooves for cooling and lubrication 9 (Fig. 1). In the head housing there are threaded holes for spark plugs 5 (Fig. 1) and holes for bolts securing it to the cylinder block (not shown). Inside the head housing, longitudinally, transversely, vertically (transverse, vertical arrangement of cylinders with camshafts is not shown) there are two or more through holes in which hollow cylinders 8 (Fig. 1) with windows 10 (Figs. 1, 4) located opposite each combustion chamber. In the head housing there is an intermediate window 4 (Fig. 1) connecting the intake camshaft to the combustion chamber and the exhaust camshaft to the combustion chamber. The outer part of the cylinder is cooled by liquid, hollow camshafts 12 (Fig. 1, 2, 4) with double walls along the entire circumference for the passage of liquid or other cooling component with windows 2, 13 are inserted into the indicated cylinders 8 (Fig. 1, 4) (Fig. 1, 2, 4), located around the perimeter of the circumference of these shafts, at the junction of the two walls in the windows along their perimeter there are partitions 15 (Fig. 1, 4) that prevent the coolant from entering the outer or inner part of the camshaft, windows are located on shafts under certain degrees relative to each other opposite each combustion chamber 6 (Fig. 1), one of the camshafts is the inlet, the other exhaust, for supplying fuel and exhaust gas, on the camshafts on the outside, where the inlet and outlet windows are located around the perimeter the circumference there are grooves for the annular rings 16 (Fig. 2, 4), cut off hermetically one window from the other, and their lubrication, and grooves curly for two annular rings 5 (Fig. 2), rigidly interconnected by transverse partitions and at the same time springy around the entire circumference of the circumference of these shafts 5 (Fig. 2, 3), the windows obtained by the transverse partitions, rigidly connected with two rings to each other, have dimensions: the first window is the internal area is 40% larger than the external area of the inlet and outlet windows, the remaining perimeter windows are smaller than these windows, as can be seen in FIG. 2, 3, while at the ends of the camshafts from the ends there are installed sealing flanges 17 and 18 (Fig. 4) with an opening through which coolant and lubricants 20 are supplied (Fig. 4), also seals 19 are installed from the ends of these shafts (Fig. .4), preventing the cooling fluid from getting inside between the cylinder and the camshaft around the entire perimeter, at the ends of the camshafts there are axles 4 (Fig. 2 and 4), on which sprockets 21 are installed (Fig. 4) to transmit their rotation from the crankshaft to the head housing opposite the intake camshaft The engine shaft has a mechanism for supplying air and fuel directly to the combustion chamber (not indicated); opposite the exhaust camshaft, the beginning of the exhaust pipe (not indicated) is attached to the head housing.

Предлагаемый ДВС, использующий головку для блока цилиндров с беcклапанным механизмом газораспределения, работает следующим образом. The proposed internal combustion engine using a cylinder head with a valveless gas distribution mechanism works as follows.

При запуске в работу ДВС распределительные валы начинают вращаться через передачу от коленчатого вала, скорость вращения распределительного вала в два раза меньше скорости коленчатого вала. When starting the engine, the camshafts begin to rotate through the transmission from the crankshaft, the speed of rotation of the camshaft is half the speed of the crankshaft.

При первом такте - впуск горючей смеси, при движении поршня 7 (фиг. 1) от в. м. т. к н.м.т. в цилиндре 11 (фиг. 1) создается разряжение в пределах 0,05 - 0,25 кгс/см² (5 - 25 кH/м²), в это время впускной распределительный вал 1 (фиг. 1, 2), вращаясь, открывает окно 13 (фиг. 1), которое находится внутри этого вала напротив камеры сгорания 6 (фиг. 1), воздух и топливо под большим давлением поступают в камеру сгорания через промежуточное окно 4 (фиг. 1) и дальше в цилиндр, давление воздуха в распределительном валу находится постоянно высоким 1 (фиг. 1), а топливо может быть подано в любое время такта (не обозначено), при этом окно выпуска газов 2 (фиг. 1) в распределительном выпускном валу 12 (фиг. 1, 2) закрыто. Температура горючей смеси при впуске за счет соприкосновения с нагретыми деталями ДВС и перемешивания с остатками продуктов сгорания повышается.At the first stroke - the inlet of the combustible mixture, with the movement of the piston 7 (Fig. 1) from in. m.t. to n.m.t. in the cylinder 11 (Fig. 1) creates a vacuum in the range of 0.05 - 0.25 kgf / cm ² (5 - 25 kN / m ² ), at this time the intake camshaft 1 (Fig. 1, 2), rotating, opens the window 13 (Fig. 1), which is located inside this shaft opposite the combustion chamber 6 (Fig. 1), air and fuel under high pressure enter the combustion chamber through the intermediate window 4 (Fig. 1) and further into the cylinder, air pressure in the camshaft is constantly high 1 (Fig. 1), and fuel can be supplied at any time of the cycle (not indicated), while the window for the release of gases 2 (Fig. 1) in the distribution Tel'nykh output shaft 12 (FIGS. 1, 2) is closed. The temperature of the combustible mixture at the inlet due to contact with the heated parts of the internal combustion engine and mixing with the remnants of the combustion products rises.

Второй такт - происходит сжатие горючей смеси. Поршень перемещается от н. м. т. к в.м.т., сжимая смесь при закрытых окнах в обоих распределительных валах, по мере уменьшения объема горючей смеси давление и температура в цилиндре повышается, со степенью сжатия 8 - 12, при подходе поршня 7 (фиг. 1) к в.м.т. давление достигает 7 - 15 кгс/см² (700 - 1500 кH/м²), а температура достигает 350 - 450^oC, в этот момент между электродами свечи 5 (фиг. 1) проскакивает искра и рабочая смесь воспламеняется.The second step is the compression of the combustible mixture. The piston moves from n. bmw to bmw, compressing the mixture with the windows in both camshafts closed, as the volume of the combustible mixture decreases, the pressure and temperature in the cylinder rises, with a compression ratio of 8 - 12, when the piston 7 approaches (Fig. 1 ) to VMT the pressure reaches 7 - 15 kgf / cm ² (700 - 1500 kN / m ² ), and the temperature reaches 350 - 450 ^o C, at this moment a spark jumps between the electrodes of the candle 5 (Fig. 1) and the working mixture ignites.

Третий такт - сгорание рабочей смеси и расширение продуктов сгорания рабочий ход. Теплота, выделяющаяся при сгорании горючей смеси, резко повышает температуру до 1900 - 2400^oC и давление до 25 - 50 кгс/см² (2500 - 5000 кH/м²), под действием давления расширяющихся продуктов сгорания поршень 7 (фиг. 1) перемещается от в. м.т. к н.м.т. и с помощью шатуна 14 (фиг. 1) вращает коленчатый вал, совершая при этом механическую работу (не обозначено), в конце такта при подходе поршня 7 (фиг. 1) к н.м.т. открывается окно 2 (фиг. 1, 2) в выпускном распределительном валу 12 (фиг. 2), вследствие значительной разницы давления в цилиндре 11 (фиг. 1) и окружающей среды в момент открытия выпускного окна отработанные газы начинают выходить из цилиндра с большой скоростью, при этом давление газов в цилиндре резко падает до 1,05 - 1,15 кгс/см² (105 - 115 кH/м²).The third step is the combustion of the working mixture and the expansion of the combustion products. The heat released during the combustion of the combustible mixture dramatically raises the temperature to 1900 - 2400 ^o C and pressure up to 25 - 50 kgf / cm ² (2500 - 5000 kN / m ² ), under the influence of the pressure of expanding combustion products piston 7 (Fig. 1) moves from to. mt to n.m.t. and with the help of the connecting rod 14 (Fig. 1) rotates the crankshaft, performing mechanical work (not indicated), at the end of the stroke when the piston 7 (Fig. 1) approaches N.M.T. window 2 opens (Fig. 1, 2) in the exhaust camshaft 12 (Fig. 2), due to the significant difference in pressure in the cylinder 11 (Fig. 1) and the environment at the time of opening the exhaust window, the exhaust gases begin to exit the cylinder at high speed while the gas pressure in the cylinder drops sharply to 1.05 - 1.15 kgf / cm ² (105 - 115 kN / m ² ).

Четвертый такт - выпуск отработанных газов - заключительный такт цикла. В этот период поршень 7 (фиг. 1) перемещается от н.м.т. к в.м.т. и продолжает выталкивать продукты сгорания рабочей смеси в окно 2 (фиг. 1, 2) в распределительном валу 12 (фиг. 1, 2), которые через выхлопную трубу попадают в атмосферу, среднее давление газов в этот момент составляет 1,05 - 1,15 кгс/см² (105 - 115 кH/м²), а температура 900 - 1100^oC, после чего процесс повторяется.The fourth cycle - exhaust gas release - the final cycle cycle. During this period, the piston 7 (Fig. 1) moves from N.M.T. to m.t. and continues to push the combustion products of the working mixture into the window 2 (Fig. 1, 2) in the camshaft 12 (Fig. 1, 2), which enter the atmosphere through the exhaust pipe, the average gas pressure at this moment is 1.05 - 1, 15 kgf / cm ² (105 - 115 kN / m ² ), and a temperature of 900 - 1100 ^o C, after which the process is repeated.

Преимущество предлагаемого ДВС, использующего головку для блока цилиндра с бесклапанным механизмом газораспределения, по сравнению с прототипом состоит в том, что в цилиндры вставлены пустотелые валы распределительные с двойными стенками по всей длине окружности для прохождения жидкости или другого компонента охлаждения, с окнами расположенными по периметру окружности этих валов, в местах соединения двух стенок в окнах по их периметру имеются перегородки препятствующие попаданию жидкости охлаждения в наружную или внутренную часть распределительного вала, при этом на концах распределительных валов с торцов установлены уплотнительные фланцы с отверстием, через которое подается жидкость охлаждения и смазки, также с торцов этих валов установлены уплотнения, препятствующие попаданию жидкости охлаждения вовнутрь между цилиндром и распределительным валом по всему периметру, жидкость, попадая через отверстия торцевых флaнцев, проходит между двумя стенками распределительных валов, отбирая тепло от наружной стенки этих валов, тем самым создавая нормальные условия для работы уплотнительных кольцевых и фигурных колец с поперечными перегородками, в результате чего есть возможность подвести систему смазки не только для кольцевых колец, но и для фигурных кольцевых колец, жестко связанных между собой и отсекающих герметично одно окно цилиндра от другого, долговечность и надежность которых этим условием обеспечена. The advantage of the proposed internal combustion engine using a cylinder head with a valveless gas distribution mechanism compared to the prototype is that hollow distribution shafts with double walls along the entire circumference for the passage of fluid or other cooling component with windows located around the circumference are inserted into the cylinders of these shafts, at the junction of two walls in the windows along their perimeter there are partitions preventing the ingress of cooling fluid into the outer or inner part of of the camshaft, while at the ends of the camshafts, sealing flanges are installed from the ends with an opening through which coolant and lubricants are supplied, and seals are installed from the ends of these shafts to prevent the coolant from getting inside between the cylinder and the camshaft along the entire perimeter, liquid through the holes of the end flanges, passes between the two walls of the camshafts, taking heat from the outer wall of these shafts, thereby creating normal conditions for p o-ring and figured ring bots with transverse partitions, as a result of which it is possible to supply a lubrication system not only for ring rings, but also for figured ring rings that are rigidly interconnected and cut off one cylinder window from another, the durability and reliability of which by this condition provided.

Отсюда исключаются потери топлива, подгорание масла, потери мощности ДВС также исключаются, уменьшается выброс несгоревших отработанных газов, загрязняющих атмосферу. This eliminates fuel loss, oil burning, engine power losses are also eliminated, reduces the emission of unburned exhaust gases that pollute the atmosphere.

Claims

A cylinder head for an internal combustion engine with a valveless gas distribution mechanism, comprising a housing with internal grooves for lubricating and cooling with liquid, two or more through holes are located inside the head housing, into which fixed cylinders are inserted with windows located opposite each combustion chamber, the outer part cylinder is cooled by liquid, rotating camshafts with windows located around the circumference of the circumference of these shafts at a certain angle from relative to each other opposite each combustion chamber, one of the camshafts is inlet, the other exhaust, on the camshafts on the outside there are grooves for sealing and lubrication rings, at the ends of the camshafts there are axes on which sprockets are mounted to transmit their rotation from the crankshaft , the speed of rotation of the camshafts is half the speed of the crankshaft, characterized in that the camshafts are hollow, with double walls, forming there are cavities for the passage of coolant, between the walls in the area of the windows there are inserts whose dimensions exceed the dimensions of the window that prevent the coolant from entering the outer and inner parts of the camshaft, flanges with an opening for supplying coolant are installed at the ends of the camshafts, and seals are also placed that prevent coolant from entering the gap between the camshaft and the cylinder; the cylinder is equipped with end caps, in which there are no holes for supplying coolant, in the outer surface of the camshafts grooves are additionally made for installing spring rings rigidly connected by transverse partitions that prevent gas breakthrough and carbon formation in the gap between the camshaft and the cylinder, while the internal diameter of the camshafts is 0.1 - 0.8 cylinder diameter ICE.