RU2495261C2

RU2495261C2 - Ice camshaft drive

Info

Publication number: RU2495261C2
Application number: RU2011152649/06A
Authority: RU
Inventors: Лев Федорович Ростовщиков
Original assignee: Лев Федорович Ростовщиков
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-10-10
Also published as: RU2011152649A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: triple swivel parallelogram mechanism composed of only hinges is used to drive ICE camshaft. Said drive can be used in in-line, V- and W-type engines.

EFFECT: higher reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания.The invention relates to internal combustion engines, in particular to reciprocating internal combustion engines.

Разнообразие областей применения поршневых двигателей внутреннего сгорания обуславливает и разнообразие конструкций приводов распределительных валов.The variety of applications of reciprocating internal combustion engines determines the variety of designs of camshaft drives.

В качестве аналога можно представить привод с использованием зубчатого ремня. Такой привод дешевый, но не надежный, требует частого обслуживания. В качестве аналога можно представить и привод с использованием зубчатых передач. Такой привод надежный и долговечный, но дорогой.As an analogue, you can imagine a drive using a timing belt. Such a drive is cheap, but not reliable, and requires frequent maintenance. As an analogue, one can also imagine a drive using gears. This drive is reliable and durable, but expensive.

Наиболее близким по технической сути или прототипом является привод распределительного вала двигателя двухрядной роликовой цепью [3, стр.42, рис.46]. Такой привод надежный, но требует частого обслуживания и дорогой.The closest in technical essence or prototype is the engine camshaft drive double-row roller chain [3, p. 42, Fig. 46]. This drive is reliable, but requires frequent maintenance and expensive.

Задачей изобретения является создание надежного и не дорогого в обслуживании привода. Указанный технический результат достигается тем, что для привода распределительного вала и вспомогательных механизмов двигателя используется механизм тройного шарнирного параллелограмма [2, стр.308, №604], который состоит только из вращательных пар. Следовательно, заявляемый привод надежный.The objective of the invention is to create a reliable and not expensive to maintain the drive. The indicated technical result is achieved in that a triple hinged parallelogram mechanism is used to drive the camshaft and auxiliary engine mechanisms [2, p. 308, No. 604], which consists only of rotational pairs. Therefore, the claimed drive is reliable.

Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый привод имеет простую, надежную и не требующую частого обслуживания конструкцию. Автору не известна подобная конструкция привода распределительного вала двигателя, где используется механизм тройного шарнирного параллелограмма. Следовательно, заявляемое решение соответствует критерию «новизна».A comparable analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive drive has a simple, reliable and maintenance-free design. The author is not aware of such a design of the engine camshaft drive, where the triple articulated parallelogram mechanism is used. Therefore, the claimed solution meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с прототипом позволило выявить в нем признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».Comparison of the proposed solutions with the prototype allowed us to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "Inventive step".

Сущность технического решения подтверждается чертежом (фиг.2), на котором представлена конструкция заявляемого привода, где головка блока цилиндров 10 с кривошипом 12 распределительного вала, блок цилиндров 11. В блоке цилиндров 11 ведущий кривошип 13 и промежуточный кривошип 14, который может быть использован для привода вспомогательных механизмов, таких как масляного или топливного насосов, распределителя зажигания. Промежуточных кривошипов и кривошипов распределительных валов, ведущих кривошипов может быть несколько в одном двигателе в зависимости от его конструкции. Три кривошипа, оси которых параллельны и не лежат на одной прямой, представляют базовую ячейку механизма тройного шарнирного параллелограмма. Добавление каждого следующего кривошипа это присоединение еще одного механизма тройного шарнирного параллелограмма, работающего синхронно с первым. Ведущий кривошип 13 должен вращаться со скоростью, требуемой распределительным валом двигателя, так как коэффициент передачи механизма тройного шарнирного параллелограмма равен 1. При ремонте двигателя с распределительным валом в головке блока положение распределительного вала с кривошипом 12 незначительно меняется, что можно компенсировать сменой калиброванных пластин между двумя частями треугольного звена 15 заявляемого механизма, можно сделать регулируемыми две стороны треугольного звена 15. Конструкция привода распределительного вала с механизмом тройного шарнирного параллелограмма обеспечивает работу двигателя, простая и надежная, не требует частого обслуживания в сравнении с прототипом.The essence of the technical solution is confirmed by the drawing (figure 2), which shows the design of the inventive drive, where the cylinder head 10 with a camshaft crank 12, the cylinder block 11. In the cylinder block 11, the drive crank 13 and the intermediate crank 14, which can be used for drive auxiliary mechanisms, such as oil or fuel pumps, ignition distributor. Intermediate cranks and crankshafts of camshafts, leading cranks can be several in one engine depending on its design. Three cranks whose axes are parallel and do not lie on one straight line represent the base cell of the triple hinged parallelogram mechanism. Adding each subsequent crank is the addition of another mechanism of a triple articulated parallelogram, working synchronously with the first. The drive crank 13 must rotate at the speed required by the engine camshaft, since the gear coefficient of the triple hinged parallelogram mechanism is 1. When repairing an engine with a camshaft in the head of the block, the position of the camshaft with crank 12 changes slightly, which can be compensated by changing the calibrated plates between the two parts of the triangular link 15 of the inventive mechanism, it is possible to make adjustable two sides of the triangular link 15. The design of the distribution drive a shaft with a triple hinged parallelogram mechanism ensures the operation of the engine, simple and reliable, does not require frequent maintenance in comparison with the prototype.

Конструкцию привода распределительного вала с механизмом тройного шарнирного параллелограмма можно использовать для привода распределительных валов W-образного двигателя, V-образного двигателя и других классических схем компановки двигателей [1, стр.9-13].The design of a camshaft drive with a triple articulated parallelogram mechanism can be used to drive camshafts of a W-shaped engine, a V-shaped engine and other classic engine layout schemes [1, p. 9-13].

Для понимания сущности технического решения предлагаемого автором приведу подробное описание механизма тройного шарнирного параллелограмма [2, стр.308, №604] и привода распределительного вала двигателя с ним. На фиг.1 представлен механизм тройного шарнирного параллелограмма с ведущим кривошипом 1, ведомым кривошипом 2, промежуточным 3. Оси кривошипов 1, 2, 3 параллельны и не лежат на одной прямой. Кривошипы 1, 2, 3 имеют равную длину и равные углы поворота, параллельны при любом угле поворота. Следовательно, сторона 4 равна расстоянию 5 между осями кривошипов 1, 2, сторона 6 равна расстоянию 7 между осями кривошипов 2, 3, сторона 8 равна расстоянию 9 между осями кривошипов 1, 3. Следовательно, отсутствует неопределенность в движении при любом угле поворота кривошипов. Следует отметить, что каждая точка тройного шарнирного параллелограмма и плоскости, связанной с ним, при работе совершает круговые движения с радиусом, равным длине кривошипа, и может использоваться для привода кривошипов, параллельных и равных по длине первым трем. Конструкция может иметь и более трех кривошипов и использоваться для привода вспомогательных механизмов двигателя. На фиг.2 представлена конструкция заявляемого привода, где головка блока цилиндров 10 с кривошипом 12 распределительного вала, блок цилиндров 11. В блоке цилиндров 11 ведущий кривошип 13 и промежуточный кривошип 14. Кривошипы 12, 13, 14 имеют равную длину и равные углы поворота, параллельны при любом угле поворота. Оси кривошипов 12, 13, 14 параллельны и не лежат на одной прямой, шатунные шейки кривошипов соединены треугольным звеном 15. Следовательно, отсутствует неопределенность в движении при любом угле поворота кривошипов. Ведущий кривошип 13 вращается со скоростью в два раза ниже, чем коленчатый вал двигателя. При ремонте двигателя с распределительным валом в головке блока положение распределительного вала с кривошипом 12 незначительно меняется, что можно компенсировать сменой калиброванных пластин между двумя частями треугольного звена 15 заявляемого механизма, можно сделать регулируемыми две стороны треугольного звена 15. Конструкция привода распределительного вала с механизмом тройного шарнирного параллелограмма обеспечивает работу двигателя, она простая и надежная, не требует частого обслуживания в сравнении с прототипом, но требует установки балансиров на каждом кривошипе. Конструкцию привода распределительного вала с механизмом тройного шарнирного параллелограмма можно использовать для привода распределительных валов W-образного двигателя, V-образного двигателя и других классических схем компановки двигателей [1, стр.9-13]. Следовательно, механизм тройного шарнирного параллелограмма для привода распределительного вала двигателя надежнее и дешевле, чем у прототипа, что сделает производство двигателя с ним экономически эффективным.To understand the essence of the technical solution proposed by the author, I will give a detailed description of the mechanism of the triple articulated parallelogram [2, p. 308, No. 604] and the engine camshaft drive with it. Figure 1 shows the mechanism of a triple articulated parallelogram with a leading crank 1, a driven crank 2, an intermediate 3. The axes of the cranks 1, 2, 3 are parallel and do not lie on one straight line. Cranks 1, 2, 3 have equal length and equal rotation angles, parallel at any angle of rotation. Therefore, side 4 is equal to the distance 5 between the axes of the cranks 1, 2, side 6 is equal to the distance 7 between the axes of the cranks 2, 3, side 8 is equal to the distance 9 between the axes of the cranks 1, 3. Therefore, there is no uncertainty in the movement at any angle of rotation of the cranks. It should be noted that each point of the triple hinged parallelogram and the plane associated with it, during operation, makes circular movements with a radius equal to the length of the crank, and can be used to drive cranks parallel and equal in length to the first three. The design can have more than three cranks and be used to drive auxiliary engine mechanisms. Figure 2 presents the design of the inventive drive, where the cylinder head 10 with a crank 12 of the camshaft, the cylinder block 11. In the cylinder block 11, the leading crank 13 and the intermediate crank 14. The cranks 12, 13, 14 have equal length and equal rotation angles, parallel at any angle of rotation. The axes of the cranks 12, 13, 14 are parallel and do not lie on one straight line, the crank pins of the cranks are connected by a triangular link 15. Therefore, there is no uncertainty in the movement at any angle of rotation of the cranks. The leading crank 13 rotates at a speed two times lower than the crankshaft of the engine. When repairing an engine with a camshaft in the head of the block, the position of the camshaft with a crank 12 changes slightly, which can be compensated by changing the calibrated plates between the two parts of the triangular link 15 of the claimed mechanism, you can make the two sides of the triangular link 15 adjustable. The design of the camshaft drive with a triple hinge mechanism the parallelogram ensures the operation of the engine, it is simple and reliable, does not require frequent maintenance in comparison with the prototype, but requires SETTING rockers on each crank. The design of a camshaft drive with a triple articulated parallelogram mechanism can be used to drive camshafts of a W-shaped engine, a V-shaped engine and other classic engine layout schemes [1, p. 9-13]. Therefore, the triple hinged parallelogram mechanism for driving the engine camshaft is more reliable and cheaper than that of the prototype, which will make engine production cost-effective with it.

Источники информацииInformation sources

1. A.С.Орлин М.Г.Круглов и др. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. - М.: Машиностроение, 1984. 382 с.1. A.S. Orlin M.G. Kruglov et al. Internal combustion engines. Design and strength analysis of piston and combined engines. - M.: Mechanical Engineering, 1984. 382 p.

2. И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике, том 1. - М.: Наука, 1979. 496 с.2. I.I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology, volume 1. - M .: Nauka, 1979. 496 p.

3. В.А.Вершигора и др. Автомобили ВАЗ. - M.: Транпорт, 1974. 368 с.3. V.A. Vershigora and other VAZ cars. - M .: Transport, 1974.368 s.

Claims

A drive of auxiliary engine mechanisms, including a camshaft in the head of the block, characterized in that a triple hinged parallelogram mechanism is used to drive the camshaft in the head of the engine block.