RU2123607C1

RU2123607C1 - Valve gear

Info

Publication number: RU2123607C1
Application number: RU95111857A
Authority: RU
Inventors: М.Ю. Шувалдин
Original assignee: Камский политехнический институт
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1998-12-20
Also published as: RU95111857A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: given valve gear includes poppet valve and two springs of different rigidity placed in sequence and separated by washer having shape of sleeve. Washer embraces rod of valve. Washer is mounted for movement along its axis. EFFECT: decreased mechanical losses in valve gears. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве клапанного механизма в системах газораспределения двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering and can be used as a valve mechanism in gas distribution systems of internal combustion engines.

Известны клапанные механизмы со шпилечными пружинами, с коническими пружинами, а также с соосными цилиндрическими пружинами различной жесткости [1]. Known valve mechanisms with pin springs, with conical springs, as well as with coaxial coil springs of different stiffness [1].

У всех известных клапанных механизмов упругая характеристика пружин в функции перемещения клапана имеет монотонных характер. For all known valve mechanisms, the elastic characteristic of the springs as a function of valve movement is monotonic.

Наиболее близким по технической сущности является механизм с соосными цилиндрическими пружинами, установленными между тарелкой и корпусом [2]. The closest in technical essence is a mechanism with coaxial coil springs installed between the plate and the body [2].

Недостатком такого механизма является повышенное сопротивление при открытии клапана до момента изменения знака силы инерции движущихся деталей, вызванное непрерывным ростом силы упругости пружин до максимального значения, необходимого для обеспечения безотрывного контакта толкателя (или кулачка). The disadvantage of this mechanism is the increased resistance when the valve is opened until the sign of inertia of the moving parts changes, caused by the continuous increase in the spring force to the maximum value necessary to ensure continuous contact of the pusher (or cam).

Изобретение направлено на уменьшение механических потерь в клапанных механизмах. The invention is directed to reducing mechanical losses in valve mechanisms.

Для этого известное устройство, содержащее клапан тарельчатого типа, соединенный с пружиной, дополнительно снабжено второй пружиной, разделенной с первой шайбой, имеющей форму стакана, охватывающей стержень клапана и установленной с возможностью перемещения вдоль его оси, при этом пружины выполнены с разной жесткостью и величиной деформации и установлены со стороны корпуса пружины с большей жесткостью, а со стороны толкателя (кулачка) пружины с меньшей жесткостью или наоборот. To this end, a known device comprising a poppet valve connected to a spring is further provided with a second spring, separated from the first washer, having a cup shape, covering the valve stem and mounted to move along its axis, the springs being made with different stiffness and strain and mounted on the side of the spring body with greater stiffness, and on the side of the plunger (cam), the springs with lower stiffness, or vice versa.

Из источников патентной и научно-технической информации не известна заявляемая совокупность признаков для достижения поставленной цели изобретения, что подтверждает его соответствие изобретательскому уровню. From the sources of patent and scientific and technical information the claimed combination of features is not known to achieve the goal of the invention, which confirms its compliance with the inventive step.

На чертеже изображен общий вид клапанного механизма. The drawing shows a General view of the valve mechanism.

Клапанный механизм состоит из клапана тарельчатого типа 1 со стержнем 2, тарелки 3 и пружин 4 и 5, разделенных шайбой 6, имеющей форму стакана. Пружины 4 выполнены с меньшей жесткостью и установлены со стороны толкателя 7 (или кулачка), а пружины 5 выполнены с большей жесткостью, чем пружины 4 и установлены со стороны корпуса 3, в котором расположен клапанный механизм. The valve mechanism consists of a poppet type valve 1 with a stem 2, a poppet 3 and springs 4 and 5, separated by a glass-shaped washer 6. The springs 4 are made with less rigidity and installed on the side of the pusher 7 (or cam), and the springs 5 are made with greater rigidity than the springs 4 and installed on the side of the housing 3, in which the valve mechanism is located.

Пружины 4 и 5 могут быть и установлены наоборот, т.е. пружины 4 - со стороны корпуса 8, а пружины 5 - со стороны толкателя (кулачка) 7. Механизм работает следующим образом
При открытии клапана 1 сначала сжимаются пружины 4 с меньшей силой упругости по одну сторону шайбы 6 со стороны толкателя 7 (или кулачка). Предварительное усилие этих пружин 4 и 5 при закрытом клапане 1 должно надежно удерживать его в таком положении. При изменении направления сил инерции тарелка 3 входит в контакт с шайбой 6 и в работу включаются более жесткие пружины 5. Так как при закрытом клапане 1 предварительное усилие менее жестких пружин 4 действует на более жесткие 5, то необходимо подобрать такую упругую характеристику и размеры шайбы 6 для них, чтобы начало деформации пружин 5 совпадало с моментом изменения направления сил инерции подвижных масс. В результате этого при полном открытии клапана общая максимальная сила упругости пружин 4 и 5 превышает силу инерции с необходимым запасом. При закрытии клапана 1 сначала разжимаются более жесткие пружины 5, обеспечивая безотрывный контакт клапана 1 и толкателя 7 (кулачка). Когда усилие, действующее на шайбу 6 со стороны более жестких пружин 5 сравняется с усилием менее жестких 4, они начнут разжиматься. Таким образом обеспечивается меньшее усилие, требуемое для открытия клапана за счет более благоприятного протекания суммарной упругой характеристики дифференциальных пружин.Springs 4 and 5 can also be installed on the contrary, i.e. springs 4 - from the side of the housing 8, and springs 5 - from the side of the pusher (cam) 7. The mechanism operates as follows
When the valve 1 is opened, the springs 4 are first compressed with less elastic force on one side of the washer 6 from the side of the pusher 7 (or cam). The preliminary force of these springs 4 and 5 with the valve 1 closed should reliably hold it in this position. When the direction of inertia forces changes, the plate 3 comes into contact with the washer 6 and stiffer springs 5 are activated. Since with the valve 1 closed, the preliminary force of the less stiff springs 4 acts on the stiffer 5, it is necessary to select such an elastic characteristic and the dimensions of the washer 6 for them, so that the beginning of the deformation of the springs 5 coincides with the moment the direction of inertia of the moving masses changes. As a result of this, when the valve is fully open, the total maximum elastic force of the springs 4 and 5 exceeds the inertia force with the required margin. When closing the valve 1, the stiffer springs 5 are first opened, providing an uninterrupted contact between the valve 1 and the pusher 7 (cam). When the force acting on the washer 6 from the side of the stiffer springs 5 is equal to the force of the less rigid springs 4, they will begin to expand. This provides less force required to open the valve due to the more favorable flow of the total elastic characteristics of the differential springs.

Источники информации
1. Д. Н. Вырубов, С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко, М.Г.Круглов и др. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, с. 251-252.Sources of information
1. D. N. Vyrubov, S. I. Efimov, N. A. Ivashchenko, M. G. Kruglov and others. Internal combustion engines. Design and strength analysis of piston and combined engines. M.: Engineering, p. 251-252.

2. Там же, с. 252. 2. Ibid., P. 252.

Claims

1. A valve mechanism comprising a poppet type valve connected to a spring, characterized in that it is provided with a second spring, a washer separated from the first spring, covering the valve stem and mounted to move along its axis, the springs being made with different stiffness and size deformations and are installed on the side of the spring body with greater rigidity, and on the side of the pusher (cam) of the spring with less rigidity or vice versa.

2. The valve mechanism according to claim 1, characterized in that the washer is made in the form of a glass.