RU92476U1

RU92476U1 - DISK ZOLOTNIKOVY MECHANISM OF GAS DISTRIBUTION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU92476U1
Application number: RU2009117413/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Гусев; Владимир Семенович Гусев; Леонид Филиппович Алексеев
Original assignee: Игорь Владимирович Гусев
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-03-20

Abstract

1. Дисковый золотниковый механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания с расположением золотников в плоскости разъема головки блока, отличающийся тем, что оси золотников совмещены с осями соответствующих цилиндров и каждый золотник управляет открытием и закрытием двух окон (впускным и выпускным). ! 2. 3олотниковый механизм по п.1, отличающийся тем, что каждый золотник шарнирно соединен с валиком в головке блока, на другом конце которого установлены рычаг с цевкой и опирающаяся на него пружина, прижимающая диск золотника к рабочей плоскости головки блока. ! 3. Золотниковый механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждый золотник кинематически связан с валом двигателя через барабан с кулачковым пазом, которые при постоянном вращении обеспечивают периодический поворот золотника на заданный угол в позицию открытия впускных или выпускных окон и выстой в этих позициях на время осуществления тактов впуска или выпуска, а также поворот золотника в промежуточную позицию и выстой в ней на время осуществления тактов сжатия и расширения. ! 4. Золотниковый механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на рабочих плоскостях золотника и головки блока цилиндров имеются износостойкие покрытия.1. The disk spool mechanism of the gas distribution of the internal combustion engine with the spools located in the plane of the block head connector, characterized in that the spool axes are aligned with the axes of the respective cylinders and each spool controls the opening and closing of two windows (inlet and outlet). ! 2. The three-leaf mechanism according to claim 1, characterized in that each spool is pivotally connected to a roller in the head of the block, at the other end of which there is a lever with a pin and a spring resting on it, pressing the spool disk to the working plane of the head of the block. ! 3. The spool mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that each spool is kinematically connected to the motor shaft through a drum with a cam groove, which, with constant rotation, provide periodic rotation of the spool by a predetermined angle to the opening position of the inlet or outlet windows and stand in these positions for the duration of the intake or exhaust strokes, as well as the rotation of the spool in the intermediate position and stand in it for the duration of the compression and expansion strokes. ! 4. Spool mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that on the working planes of the spool and cylinder head there are wear-resistant coatings.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к системам газораспределения и может быть применена в карбюраторных и дизельных двигателях внутреннего сгорания. Известны и широко применяются в поршневых двигателях внутреннего сгорания сложные клапанные механизмы с рядом недостатков, которые снижают технико-экономические показатели двигателей (В.П.Алексеев и др. «Двигатели внутреннего сгорания», М., Машгиз, 1960 г., стр.90-91). Подъемные клапаны и кулачковый вал этих механизмов имеют неуравновешанные инерционные массы, которые ограничивают скорость вращения вала двигателя и не позволяют развить возможную максимальную мощность двигателя, а наличие клапанных тарелок, перекрывающих впускные и выпускные окна, не обеспечивают их полное открытие и увеличивают сопротивление газового тракта, что приводит к снижению наполнения объема цилиндра топливной смесью и воздухом.The utility model relates to engine building, namely to gas distribution systems and can be applied in carburetor and diesel internal combustion engines. Complex valve mechanisms with a number of drawbacks that reduce the technical and economic performance of engines are known and widely used in piston internal combustion engines (V.P. Alekseev et al. “Internal combustion engines”, M., Mashgiz, 1960, p. 90 -91). The lifting valves and the camshaft of these mechanisms have unbalanced inertial masses that limit the rotation speed of the engine shaft and do not allow to develop the maximum maximum engine power, and the presence of valve plates overlapping the inlet and outlet windows does not ensure their full opening and increase the resistance of the gas path, which leads to a decrease in the filling of the cylinder volume with the fuel mixture and air.

Газораспределительный механизм, имеющий кулачковый распредвал, клапаны, мощные пружины, толкатели, коромысла подвержен интенсивному износу, требует периодической регулировки, имеет низкий механический К.П.Д. и повышенный уровень шума.A gas distribution mechanism having a camshaft, valves, powerful springs, pushers, rocker arms is subject to intense wear, requires periodic adjustment, has a low mechanical K.P.D. and increased noise.

Известно также золотниковое (бесклапанное) газораспределение, которое осуществляется постоянно вращающимися цилиндрическими, коническими или дисковыми золотниками (А.С.Орлин, «Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчеты на прочность поршневых двигателей», М., Машиностроение, 1984 г.. стр.284-287).Also known is the spool (valveless) gas distribution, which is carried out by constantly rotating cylindrical, conical or disk spools (A.S. Orlin, "Internal combustion engines. Design and strength analysis of piston engines", Moscow, Mashinostroenie, 1984. P. 284-287).

Преимуществом золотникового газораспределения является возможность создания больших проходных сечений для газов, бесшумность в работе, а отсутствие необходимости в больших зазорах в деталях привода уменьшает динамические нагрузки на эти детали, что обуславливает возможность работы двигателя при больших числах оборотов.The advantage of gas distribution is the ability to create large flow areas for gases, quiet operation, and the absence of the need for large gaps in the drive parts reduces the dynamic loads on these parts, which makes it possible to operate the engine at high speeds.

К основным недостаткам золотникового газораспределения следует отнести:The main disadvantages of the valve spool are:

- трудность при изготовлении цилиндрических и конических золотников высокой точности;- difficulty in the manufacture of cylindrical and conical spools of high accuracy;

- невысокая степень герметичности цилиндрических и конических золотников;- low degree of tightness of cylindrical and conical spools;

- затруднительность отвода тепла вследствии наличия обязательного зазора между втулкой и золотником;- the difficulty of heat dissipation due to the presence of a mandatory gap between the sleeve and the spool;

- повышенный износ золотниковых пар и особенно дисковых золотников, постоянно вращающихся с большой скоростью и под большой нагрузкой при отсутствии смазки.- increased wear of spool pairs and especially disk spools, constantly rotating at high speed and under high load in the absence of lubrication.

Целью предлагаемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков и создание такого механизма газораспределения ДВС, который позволит довести до максимальных размеров проходные сечения впускных и выпускных окон газораспределительного механизма, обеспечить возможность получения высокой герметичности золотниковой пары и снизить ее износ, увеличить механический и общий К.П.Д. двигателя.The purpose of the proposed utility model is to eliminate the above drawbacks and create such a gas distribution mechanism of the internal combustion engine, which will allow to maximize the flow areas of the intake and exhaust windows of the gas distribution mechanism, to ensure the high tightness of the spool pair and reduce its wear, increase the mechanical and general K.P. D. engine.

Поставленная цель достигается следующим конструктивным устройством механизма. В плоскости разъема головки блока цилиндров и соосно каждому цилиндру двигателя установлены дисковый золотник шарнирно соединенный с валиком его привода, на другом конце валика с опорой на подшипник установлен рычаг с цевкой, входящей в кулачковый паз барабана, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя и пружина, с минимально необходимым усилием поджимающая дисковый золотник к рабочей плоскости головки блока, чем достигается практически полная герметичность этого соединения и очень низкие потери мощности на преодоление сил трения при периодических поворотах золотника во-время открытия и закрытия впускных и выпускных окон.The goal is achieved by the following structural device mechanism. In the plane of the cylinder head connector and coaxially to each cylinder of the engine, a disk spool is mounted pivotally connected to its drive roller, a lever with a pin, which is included in the cam groove of the drum kinematically connected to the crankshaft of the engine and a spring, is mounted on the other end of the roller with support on the bearing with the minimum necessary force, pressing the disk spool to the working plane of the head of the block, which ensures almost complete tightness of this connection and very low power losses to overcome silt friction during periodic rotations of the spool during opening and closing of the inlet and outlet windows.

На фиг.1 изображен продольный разрез головки блока цилиндров;Figure 1 shows a longitudinal section of a cylinder head;

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;Figure 2 is a section aa in figure 1;

На фиг.3 - таблица последовательности тактов в цилиндрах 2^xцилиндpoвoгo 4^xтaктнoгo двигателя.Figure 3 is a table of the sequence of ticks in the cylinders 2 ^x cylinder 4 ^x stroke engine.

Заявляемый дисковый золотниковый газораспределительный механизм устроен следующим образом.The inventive disk spool gas distribution mechanism is arranged as follows.

Механизм состоит из головки блока цилиндров 1, дисковых золотников 2, валиков 3, рычагов 4 с цевками 5, пружин 6, звездочки или зубчатого шкива 7, кулачковых барабанов 8, вала 9.The mechanism consists of a cylinder head 1, disk spools 2, rollers 3, levers 4 with spindles 5, springs 6, sprockets or gear pulley 7, cam drums 8, shaft 9.

Дисковый золотниковый газораспределительный механизм работает следующим образом.Disk spool valve timing works as follows.

От коленчатого вала двигателя через звездочку или шкив 7 вращение передается валу 9 и жестко сидящим на нем кулачковым барабаном 8, которые через цевки 5, входящие в кулачковый паз 10 барабанов 8, периодически поворачивают валики 3 и установленные на них дисковые золотники в соответствии с последовательностью чередования тактов в цилиндрах двигателя, изображенном на фиг.3.From the crankshaft of the engine through the sprocket or pulley 7, the rotation is transmitted to the shaft 9 and the cam drum 8 rigidly sitting on it, which through the sprockets 5 included in the cam groove 10 of the drums 8 periodically rotate the rollers 3 and the disk spools mounted on them according to the sequence of alternation strokes in the cylinders of the engine depicted in figure 3.

При минимальном количестве участвующих в работе этого механизма деталей устройство обеспечивает работоспособность двигателя, повышает надежность и долговечность, повышает механический и общий К.П.Д., не требует каких-либо регулировок механизма при его эксплуатации.With a minimum number of parts involved in the operation of this mechanism, the device ensures the engine's operability, increases reliability and durability, increases the mechanical and general KPD, does not require any adjustments to the mechanism during its operation.

Claims

1. The disk spool mechanism of the gas distribution of the internal combustion engine with the spools located in the plane of the block head connector, characterized in that the spool axes are aligned with the axes of the respective cylinders and each spool controls the opening and closing of two windows (inlet and outlet).

2. The three-leaf mechanism according to claim 1, characterized in that each spool is pivotally connected to a roller in the head of the block, at the other end of which there is a lever with a pin and a spring resting on it, pressing the spool disk to the working plane of the head of the block.

3. The spool mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that each spool is kinematically connected to the motor shaft through a drum with a cam groove, which, with constant rotation, provide periodic rotation of the spool by a predetermined angle to the opening position of the inlet or outlet windows and stand in these positions for the duration of the intake or exhaust strokes, as well as the rotation of the spool in the intermediate position and stand in it for the duration of the compression and expansion strokes.

4. Spool mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that on the working planes of the spool and cylinder head there are wear-resistant coatings.