Предлагаемое изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в их конструкциях, работающих на различных видах жидкого топлива.The present invention relates to the field of internal combustion engines and can be used in their designs operating on various types of liquid fuel.
Известен газораспределительный механизм двигателя ВАЗ - 2108 (см. книгу Круглов С.М. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей: Практ. пособие. - М.: Высшая школа, 1987 - 336 с.), показанный и описанный на стр.46-47, рис.12. Такой газораспределительный механизм включает в себя распределительный вал, приводимый во вращение через ременную зубчатую передачу от коленчатого вала двигателя, который своими кулачками взаимодействует с клапанами, установленными в головке цилиндров, обеспечивающими заполнение горючей смесью цилиндры двигателя и освобождение их от отработанных газов. Существенным недостатком такого ГРМ является то, что в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с отказом ременной зубчатой передачи клапанов, они могут занимать такие положения, которые способствуют соударению поршней с последними, что в итоге требует впоследствии проведения дорогостоящего ремонта как ГРМ, так и шатунно-поршневой группы ДСВ в целом.The gas distribution mechanism of the VAZ - 2108 engine is known (see the book Kruglov S.M. Device, maintenance and repair of cars: Practical guide. - M .: Higher school, 1987 - 336 p.), Shown and described on page 46 -47, Fig. 12. Such a gas distribution mechanism includes a camshaft driven through a belt gear from the engine crankshaft, which interacts with its cams with valves installed in the cylinder head, which fill the engine cylinders with a combustible mixture and free them from exhaust gases. A significant drawback of such a timing is that in the event of an emergency associated with a failure of the belt gear of the valves, they can occupy positions that contribute to the collision of the pistons with the latter, which ultimately requires expensive repairs of both the timing and the connecting rod DSV piston group as a whole.
Известен также газораспределительный механизм ДСВ, описанный в АС СССР SU 479876. Такой механизм газораспределения состоит из плиты и клапанов, которые приводятся в движение коромыслами, взаимодействующими с кулачками распределительного вала, имеющего привод от коленчатого вала двигателя. Несмотря на эффективность использования его в эксплуатационных условиях такой газораспределительный механизм, так же как и предыдущий, описанный в аналоге, обладает существенным недостатком, имея низкую надежность клапанов, в случае отказа механизма их привода, которые начинают взаимодействовать с поршнями. В этом случае происходит потеря устойчивости стержней клапанов, и поэтому в дальнейшем двигателю требуется дорогостоящий ремонт.The gas distribution mechanism of the DSV described in the USSR AS SU 479876 is also known. Such a gas distribution mechanism consists of a plate and valves, which are driven by rocker arms interacting with the cams of a camshaft driven by a crankshaft of the engine. Despite the efficiency of its use under operational conditions, such a gas distribution mechanism, like the previous one described in the analogue, has a significant drawback, having low reliability of the valves in the event of failure of their drive mechanism, which begin to interact with the pistons. In this case, there is a loss of stability of the valve stems, and therefore in the future the engine requires expensive repairs.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является совершенствование конструкции ГРМ четырехтактных ДСВ, направленное на повышение эксплуатационной надежности автомобилей.Therefore, the aim of the invention is to improve the design of the timing of four-stroke DSV, aimed at improving the operational reliability of cars.
Поставленная цель достигается тем, что плита установлена на внешней горизонтальной поверхности головки цилиндров, вдоль ее продольной плоскости, плита связана с помощью шарниров с головкой цилиндров, причем на плите жестко закреплены передняя, средняя, задняя и промежуточные опоры, несущие распределительный вал с кулачками и оси коромысел клапанов.This goal is achieved by the fact that the plate is mounted on the outer horizontal surface of the cylinder head along its longitudinal plane, the plate is connected by hinges to the cylinder head, and the front, middle, rear and intermediate bearings supporting the camshaft with cams and axles are rigidly fixed rocker arms.
На фиг.1 показан газораспределительный механизм четырехтактного ДВС вид сверху, и на фиг.2 - его сечение по АА.In Fig.1 shows the gas distribution mechanism of a four-stroke ICE top view, and in Fig.2 - its cross section along AA.
Газораспределительный механизм четырехтактного ДВС состоит из головки цилиндров 1, жестко закрепленной на блоке цилиндров 2 двигателя. На головке цилиндров 1 размещена плита 3, связанная с помощью шарниров 4 с головкой цилиндров 1. На плите 3 жестко закреплены передняя опора 5, средняя опора 6, задняя опора 7 и промежуточные опоры 8, соответственно в которых подвижно расположен распределительный вал 9 с кулачками 10 и оси 11 коромысел 12, взаимодействующих с подпружиненными пружинами сжатия 13 клапанами 14. Клапаны 14 подвижно расположены в направляющих втулках 15, установленных в головке цилиндров 1, которая также снабжена впускным каналом 16 и впускным каналом 17. Распределительный вал снабжен звездочкой 18. В блоке цилиндров 2 размещены цилиндры 19.The gas distribution mechanism of the four-stroke ICE consists of a cylinder head 1, rigidly fixed to the cylinder block 2 of the engine. A plate 3 is placed on the cylinder head 1, connected by hinges 4 to the cylinder head 1. On the plate 3 are the front support 5, the middle support 6, the rear support 7 and the intermediate bearings 8, respectively, in which the camshaft 9 with the cams 10 is movably located and the axis 11 of the rocker arm 12 interacting with the spring-loaded compression springs 13 of the valves 14. The valves 14 are movably located in the guide sleeves 15 installed in the cylinder head 1, which is also equipped with an inlet channel 16 and an inlet channel 17. Distribution shaft is provided with a sprocket 18. In the cylinder block 2 has cylinders 19.
Работает газораспределительный механизм четырехтактного ДСВ следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя его звездочка через цепь (указанные детали на чертежах не показаны, потому что работа этого узла подробно описана в источниках представленных выше) передает вращающий момент на звездочку 18, а так как она жестко закреплена на распределительном валу 9, то он получает вращение в этом же направлении. При этом, за счет натяжения цепи устройством автоматического натяжения плита 3 плотно прижата к головке цилиндров 1 и поэтому вращение распределительного вала 9 и его кулачков 10 обеспечивает ход клапанов 14 по стрелкам В и С. Такой их ход позволяет наполнить рабочей смесью, поступающей по стрелке Е, цилиндры 19 блока цилиндров 2 и удалить отработанные газы по стрелкам А из последних. В этом случае ход клапанов создает условия по выполнению двигателем автомобиля заданных режимов его движения. В тех случаях, когда возникла аварийная ситуация, вызванная обрывом или разрушением цепи привода звездочки 18, и когда какие-то из клапанов зависли в определенном положении, то поршни двигателя (на чертежах поршни не показаны) входят в контакт с последними. Однако деформации или поломки их в предложенном нами техническом решении не произойдет, так как коромысла 12 совместно с опорами 5, 6, 7 и 8, распределительным валом 10 и плитой 10 повернутся относительно головки цилиндров 1 на некоторый угол на шарнирах 4.Такое явление и обеспечит сохранение клапанов 14 от указанного отказа. После того как цепь заменят и она войдет в контакт со звездочкой 18, а также произведут ее натяжение, газораспределительный механизм вновь окажется работоспособным. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.The gas distribution mechanism of the four-stroke DSV works as follows. When the engine crankshaft rotates, its asterisk through the chain (the indicated details are not shown in the drawings because the operation of this unit is described in detail in the sources presented above) transfers the torque to the sprocket 18, and since it is rigidly fixed to the camshaft 9, it receives rotation in the same direction. In this case, due to the tension of the chain by the automatic tensioning device, the plate 3 is tightly pressed to the cylinder head 1 and therefore the rotation of the camshaft 9 and its cams 10 ensures the valves 14 move in arrows B and C. Such a stroke allows filling with the working mixture coming in arrow E , cylinders 19 of cylinder block 2 and remove the exhaust gases along arrows A from the latter. In this case, the valve stroke creates the conditions for the car engine to perform the specified modes of its movement. In those cases when an emergency occurred caused by an open or destruction of the drive chain of the sprocket 18, and when some of the valves hung in a certain position, the engine pistons (pistons not shown in the drawings) come into contact with the latter. However, they will not deform or break in the technical solution we have proposed, since the rocker arms 12 together with the bearings 5, 6, 7 and 8, the camshaft 10 and the plate 10 will rotate relative to the cylinder head 1 at some angle on the hinges 4. This phenomenon will ensure preservation of valves 14 from the specified failure. After the circuit is replaced and it comes into contact with sprocket 18, and also tensioned, the gas distribution mechanism will again prove to be operational. Further, the processes described may be repeated repeatedly.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными, очевидно, так как оно позволяет исключить поломку клапанов в случае отказа, вызванного нарушением цепи привода распределительного вала.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows to eliminate valve breakdown in the event of a failure caused by a violation of the camshaft drive circuit.
