Механизм газораспределения четырехклапанной головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания

Механизм газораспределения четырехклапанной головки двигателя внутреннего сгорания содержит головку цилиндра, на которой посредством винтов закреплены стойки. Одна стойка выполнена за одно целое с осью. В оси выполнено продольное сквозное отверстие, центр которого смещен относительно центра оси. На оси установлено вильчатое коромысло, приводящее в движение выпускные клапана. В сквозном отверстии установлен вал, на котором жестко закреплены коромысла, приводящие в движение впускные клапана. Ось может быть закреплена на уменьшенных по высоте стойках винтами. Технический результат заключается в уменьшении габаритов механизма газораспределения и обеспечении требуемых соотношений плеч коромысел. 7 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к механизму привода клапанов газораспределения.

Известен механизм газораспределения двигателя фирмы «Deutz», содержащий вильчатое коромысло выпускных клапанов, два коромысла впускных клапанов, соединенных силовой перемычкой, образуя единую деталь, цилиндрическую ось и две стойки с клеммами, при этом оси качания коромысел совпадают. В известном механизме при сборке ось продевается сквозь клеммы стоек и оба коромысла. Затем собранный узел крепится болтами к головке цилиндра, при этом передние болты при затяжке зажимают клеммы и ось в клеммах, предотвращая поворот и перемещение оси (см. фиг.7, опубликованную в журнале MTZ, Motortechnische Zeitschrift 55, (1994) 11).

Недостатком известного технического решения являются большие осевые габариты механизма газораспределения.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является опорное устройство для комплекта коромысел клапанов двигателя внутреннего сгорания, содержащее выпускные клапана, приводимые в движение вильчатым коромыслом, установленным на оси, жестко закрепленной на стойке, впускные клапана, приводимые в движение коромыслами, жестко закрепленными на валу, при этом ось и вал имеют одинаковый диаметр и разнесены относительно друг друга (см. патент US №4327678, МПК F01L 1/26, опубл. 1982.05.04).

Недостатком известного технического решения являются его большие габариты, в связи с чем оно может применяться только на двигателях большой размерности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является уменьшение габаритов механизма газораспределения для четырехклапанной головки цилиндра и обеспечение требуемых соотношений плеч коромысел.

Для решения поставленной задачи в механизме газораспределения четырехклапанной головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащем выпускные клапана, приводимые в движение вильчатым коромыслом, установленным на неподвижной оси, жестко связанной со стойками, закрепленными винтами на головке цилиндра, впускные клапана, приводимые в движение коромыслами, жестко закрепленными на валу, вал коромысел впускных клапанов установлен в выполненном в неподвижной оси коромысла выпускных клапанов сквозном отверстии, центр которого смещен относительно центра неподвижной оси, при этом ось коромысла выпускных клапанов и одна из стоек могут быть выполнены за одно целое или ось коромысла выпускных клапанов может быть закреплена на уменьшенных по высоте стойках винтами крепления стоек к головке цилиндра.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что вал коромысел впускных клапанов установлен в выполненном в неподвижной оси коромысла выпускных клапанов сквозном отверстии, центр которого смещен относительно центра неподвижной оси, позволяют рационально скомпоновать элементы механизма газораспределения и обеспечить требуемое соотношение плеч коромысел, так как уменьшается расстояние между верхними концами штанг и расстояние от верхних концов штанг до оси цилиндра, что в конечном результате приводит к уменьшению габаритов механизма газораспределения в целом.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

фиг.1 - механизм газораспределения четырехклапанной головки цилиндра ДВС, с осью коромысла выпускных клапанов, выполненной за одно целое с одной из стоек, общий вид;

фиг.2 - то же, вид сверху;

фиг.3 - механизм газораспределения четырехклапанной головки цилиндра ДВС, с осью коромысла выпускных клапанов, закрепленной на уменьшенных по высоте стойках винтами крепления стоек к головке цилиндра;

фиг.4 - то же, вид сверху;

фиг.5 - показана ось коромысла выпускных клапанов, выполненная за одно целое с одной из стоек;

фиг.6 - показана ось коромысла выпускных клапанов, закрепленная на уменьшенных по высоте стойках винтами крепления стоек к головке цилиндра;

фиг.7 - аналог (механизм газораспределения двигателя фирмы «Deutz).

Механизм газораспределения содержит головку цилиндра 1, на которой посредством винтов 2 закреплена стойка 3, выполненная за одно целое с осью 4. Свободный конец оси 4 установлен в поддерживающей стойке 5, закрепленной винтами 2 на головке цилиндра 1. В оси 4 выполнено продольное сквозное отверстие 6, центр которого смещен относительно центра оси 4 на расстояние «е».

На оси 4 установлено выполненное двуплечим коромысло 7, малое плечо которого взаимодействует со штангой 8, а большее плечо выполнено вильчатым и взаимодействует с выпускными клапанами 9.

В отверстии 6 установлен вал 10, на котором жестко закреплены коромысла 11 и 12. Коромысло 11 выполнено одноплечим и взаимодействует с впускным клапаном 13. Коромысло 12 выполнено двуплечим, при этом его малое плечо взаимодействует со штангой 14, а большее плечо взаимодействует со вторым впускным клапаном 13. Коромысла 11 и 12 могут быть соединены П-образной перемычкой, которая воспринимает силовую нагрузку, разгружая тем самым вал 10.

Ось 4 может быть выполнена в виде отдельной детали, закрепленной на стойках 3 и 5 винтами 2, при этом стойки 3 и 5 уменьшены по высоте.

Механизм газораспределения работает следующим образом.

В процессе работы двигателя штанга 14 воздействует на малое плечо коромысла 12, которое большим плечом перемещает клапан 13 и одновременно передает усилие через вал 10 (или через вал 10 и П-образную перемычку) на коромысло 11, которое перемещает второй клапан 13. Штанга 8 воздействует на малое плечо коромысла 7, которое поворачивается на оси 4 и концами вильчатого плеча перемещает выпускные клапана 9.

Заявляемое техническое решение позволяет уменьшить габариты механизма газораспределения четырехклапанной головки ДВС и обеспечить требуемое соотношение плеч коромысел.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных технологий.

1. Механизм газораспределения четырехклапанной головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащий выпускные клапана, приводимые в движение вильчатым коромыслом, установленным на неподвижной оси, жестко связанной со стойками, закрепленными винтами на головке цилиндра, впускные клапана, приводимые в движение коромыслами, жестко закрепленными на валу, отличающийся тем, что вал коромысел впускных клапанов установлен в выполненном в неподвижной оси коромысла выпускных клапанов сквозном отверстии, центр которого смещен относительно центра неподвижной оси.

2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ось коромысла выпускных клапанов и одна из стоек выполнены за одно целое.

3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ось коромысла выпускных клапанов закреплена на стойках винтами крепления стоек к головке цилиндра.