SU1738096A3 - Кулачок дл привода клапана двигател внутреннего сгорани с регулируемым механизмом газораспределени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : рабоча  поверхность кулачка выполнена коноидной со смещенной центральной осью, благодар  чему удаетс  снизить напр жени  в контакте кулачка с толкателем и тем самым повысить срок службы узла. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигател м внутреннего сгорани , и может быть использовано в механизме газораспределени  ДВС с переменными фазами и ходом клапанов, автоматически измен емыми в зависимости от оборотов двигател .

Более широкое распространение получили механизмы с фиксированными фазами газораспределени , т.е. с определенными моментом и продолжительностью открыти  впускных и выпускных клапанов, приводом дл  которых  вл етс  распределительный вал с дисковыми или цилиндрическими кулачками, имеющими профиль рабочей поверхности, измен ющийс  в радиальном направлении.

Известен кулачок дл  привода клапана механизма газораспределени , снабженный рабочей поверхностью и затылочной поверхностью, у которого рабоча  поверхность выполнена эллиптической. Така  поверхность позвол ет увеличить площадь проходного сечени  клапана, что при заданной продолжительности цикла движени  клапана дает возможность получить его врем -сечение больше, а ускорение меньше , а следовательно, более плавное движение кулачка.

Однако фиксированные фазы газораспределени  не дают возможности полного использовани  резервов литровой мощности двигател , его т говых качеств, вследствие чего растет выброс токсичных веществ в атмосферу.

Известен механизм газораспределени , имеющий сферический толкатель и распределительный вал. снабженный кулачком , рабоча  поверхность которого имеет переменный по длине профипь в виде конуса, а затылочна  поверхность выполнена цилиндрической. При этом кулачок распределительного вала выполнен шире, чем сферический толкатель. При изменении оборотов коленчатого вала двигател  центробежный регул тор перемещает распреде- лительный вал в осевом направлении, подвод  в зону контакта участки кулачка, которым соответствуют разные фазы газораспределени  и ход клапанов.

Недостаток известного технического решени  состоит в том, что контакт между конусной поверхностью кулачка и сферической поверхностью толкател   вл етс  то (Л

С

xj

СО 00

о ю

ON

оэ

чечным, что вызывает высокие контактные напр жени , а следовательно, большие местные нагрузки и быстрое изнашивание пары кулачок-толкатель, что в конечном счете выводит из стро  весь механизм газораспределени .

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы кулачка путем снижени  контактных напр жений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в кулачке, содержащем затылочную цилиндрическую поверхность и рабочую поверхность с переменным по длине профилем, рабоча  поверхность выполнена коноидной со смещенной центральной осью.

На фиг. 1 показан кулачок, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Кулачок дл  привода клапана механизма газораспределени  ДВС с переменными фазами и ходом клапанов, измен емыми в зависимости от оборотов двигател , содержит затылочную цилиндрическую поверхность 1 и рабочую поверхность 2 с переменным по длине профилем 3, выполненным в виде коноида со смещенной центральной осью, как показано на фиг. 2. В результате такого смещени  получены линии в - с и а - d сопр жени  цилиндрической и коноидной поверхностей. Точки а и в, d и с характеризуют начало и конец открыти  или закрыти  клапанов через сферические толкатели и наход тс  соответственно в сечении 1-1, соответствующем минимальным оборотам двигател , и в сечении 11-11, соответствующем максимальным оборотам двигател . Кмин - минимальный радиус коноида (сечение . 1-1), Ямакс - максимальный радиус коноида (сечение II - II ), RO - радиус затылочной цилиндрической поверхности кулачка, RX - радиус профил  коноидной поверхности 3, Ну- радиус сферической поверхности толкател . Точка 0 по всей длине кулачка находитс  на одной и той же оси всего распределительного вала. Точки Oi в сечени х 1-1 и II - II смещены по углу поворота вала в соответствии с пор дком работы цилиндров в двигателе, как у обычных двигателей. Zi и Z2 - высота подьема кулачка , соответственно дл  минимальных и мак- симальных оборотов двигател . Она выбираетс  в зависимости от необходимого времени-сечени  клапана. Крива  х-у - лини  контакта коноидной поверхности кулачка со сферической поверхностью толкател .

При вращении центробежного регул тора (не показан) под действием грузов рас- пределительный вал перемещаетс  в осевом направлении, при этом кулачок, поворачива сь , также движетс  в осевом направлении . Переменный профиль кулачка как в радиальном, так и в осевом направлении , позвол ет автоматически регулировать фазы газораспределени  и величину

хода клапанов в зависимости от оборотов двигател . Таким образом, выполнение кулачка с переменной по длине коноидной поверхностью позвол ет в паре кулачок- толкатель получить линейный контакт по

всей рабочей поверхности кулачка.

Хот  изготовление предлагаемого кулачка с переменным вдоль оси коноидным профилем и  вл етс  сложной технологической задачей, св занной с обработкой его

поверхности на специальном оборудовании по копиру, в конечном счете по вл етс  возмбжность создани  работоспособного механизма газораспределени  ДВС с переменными фазами и ходом клапанов, автоматически измен емыми в зависимости от оборотов двигател .

Применение предлагаемого кулачка с переменным вдоль оси коноидным профилем позвол ет существенно изменить величину крут щего момента во всем диапазоне оборотов коленчатого вала; уменьшить потери на впуске, а также удельный расход топлива и выброс токсичных веществ в виде СО и углеводородов; повысить пусковые качества у дизелей, улучшить характеристики холостого хода.

В целом применение предлагаемого

кулачка позволит увеличить крут щий на низких скоростных режимах, снизить расход топлива у бензинового двигател  на 4-15%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Кулачок дл  привода клапана двигател  внутреннего сгорани  с регулируемым механизмом газораспределени , содержащий затылочную цилиндрическую поверхность и рабочую поверхность с переменным по длине профилем, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы путем снижени  контактных напр жений, рабоча  поверхность выполнена коноидной со смещенной центральной осью.

   Фиг.1

   Фиг 2