Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
VALVE-TIMING GEAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/080865
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to engine-building engineering. The inventive valve-timing gear comprises a common intake-exhaust disc valve (1) and intake (5) and exhaust (7) channels. A shutter (4) is arranged in the channel (5) and shutter (6) in mounted in the channel (7). Said shutters are used for dividing intake and exhaust processes. The rotation axis of each shutter (4, 6) is offset with respect to the symmetry axis. A counterweight (14) is embodied on each shutter on the side of offset. The inventive structural design makes it possible to reduce unbalanced inertia forces during the shutter motion, decrease vibrations, the drive wear and energy consumption.

Inventors:
POZDEEV ANATOLIY VIKTOROVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2005/000591
Publication Date:
January 18, 2007
Filing Date:
November 21, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
POZDEEV ANATOLIY VIKTOROVICH (RU)
International Classes:
F01L1/28
Foreign References:
DE4105848C11992-08-06
US2742028A1956-04-17
RU2154215C22000-08-10
SU985627A11982-12-30
SU1314207A11987-05-30
DE3520872A11986-12-11
Download PDF:
Claims:

формула изобретения

1. клапанный механизм газораспределения двигателя внутреннего сгора¬

ния, содержащий общий для впуска и выпуска клапан с подводящими кaнa=

лама, внутри которых установлены заслонки, вьшолненные автоматически

открьшающимися под действием разности давлений, например, за счёт сме¬

щения оси поворота заслонок относительно их осей симметрии, отличаю¬

щийся тем, что на заслошсах со стороны смещения выполнены противовесы.

Description:

клапанный механизм газораспределения

предполагаемое изобретение относится к области двигателестроения. известны клапанные механизмы газораспределения для двигателей внутреннего сгорания, содержащие общий для впуска и выпуска клапан с подводящими каналами, внутри которых установлены заслонки с приводом (например, по заявке германии >fe 3812988, кл. FOlL 1/28). недостатком его является то, что сложный механический привод вызывает дополнительные инерционные нагрузки и связанные с ними вибрации и снижает надёжность механизма.

наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является механизм газораспределения для двигателя внутреннего сгорания по ав- тппr.кпмv cP-wπe.тp.птчCτuv C 1 CfP ^i "0 яRяR^fl кц FOl г 1 /7 R ппvfш R 1 Q7яг U котором заслонки выполнены автоматически открывающимися под действием разности давлений воздуха (горючей смеси) или отработанных газов.

недостатком известного клапанного механизма газораспределения является то, что как и в указанном ранее, хотя и в меньшей степени, при открывании-закрывании заслонок имеют место неуравновешенные инерционные нагрузки - моменты сил инерции, так как оси поворота выполнены на одной из крайних сторон их, момент инерции относительно которых наибольший и преодоление этих моментов сил инерции может оказаться на грани работоспособности механизма.

цель изобретения - уменьшение неуравновешенных инерционных нагрузок, вибраций и энергоёмкости привода заслонок.

эта цель достигается путём размещения оси поворота заслонки ближе к оси симметрии, но с некоторμм смещением относительно её для сохранения возможности автоматического открывания под действием разности

давлений. кроме того, для лучшего уравновешивания со стороны в которую от оси симметрии смещена ось поворота заслонки., выполнен противовес. он необходим в связи с тем, что заслонки должны из закрытого состояния в открытое и обратно поворачиваться с большими угловыми скоростями (до 3000 раз и более в минуту), поэтому они относительно оси поворота должны быть тщательно уравновешены для уменьшения инерционных нагрузок, связанных с этим вибраций и снижения энергоёмкости их привода.

на фиг. 1 показана схема клапанного механизма газораспределения для одного цилиндра двигателя.

клапанный механизм содержит общий клапан с тарелкой 1, при открытии которого цилиндр двигателя (надпоршневое пространство) 2 соединяется с надклапанной полостью 3, а через неё при открытой заслонке 4 - со впускным каналом 5 при такте впуска, или при открытой заслонке 6 - с выпускным каналом 7 при такте выпуска. заслонки установлены для разделения процессов впуска и выпуска. они образуют три изолированных полости: 1) впускной канал, 2)выпycкнoй канал и 3)нaдклaпaянyю полость.

открывается общий клапан под действием двух кулачков - 8 и 9 распределительного вала 10, через коромысло 11 воздействующих на стержень клапана с тарелкой 1 (привод клапана может быть также гидравлическим, электромагнитным и др.). клапан открывается дважды за рабочий цикл (за один оборот распределительного вала). левый (по фиг. 1) кулачок 8 распредвала служит для открытия клапана при такте впуска, правый 9 — при такте выпуска. заслонка 4 впускного канала и заслонка 6 выпускного канала изолируют эти каналы от надклапанной полости при соответствующих тактах. оси поворота заслонок прикреплены к ним со смещением от оси симметрии (как на фиг. 1), что обеспечивает поворот заслонок под действием разности давления газов, в общем случае при соответствующем подборе параметров их крепления к оси поворота они могут открываться при любом скоростном режиме работы двигателя. но для надёжности vс-

тановлены электромагниты 12 и 13 (или шаговые электродвигатели), которые гарантируют открытие их (при недостаточной разности давлений) или фиксируют их закрытое состояние по команде электронной системы управления двигателем (эсуд - на фиг, 1 не показана).

для уменьшения неуравновешенных инерционных нагрузок на заслонках выполнены противовесы 14, причём они могут быть сформированы необязательно в явной форме, как на рис. 1, а за счёт утолщения соответствующей части, что позволяет избежать возникновения турбулентных потоков и увеличения сопротивления движению газов. возможны другие варианты конструкции и количества заслонок и их привода. уступы 15 в стенках впускного и выпускного каналов., к которым с помощью возвратных пружин 16 и 17 прижаты заслонки, формируют уплотнение, достаточное для. изоляции полостей в этих, каналах от надклапанкой полости. механизм работает следующим образом (два варианта его работы), первый вариант - при работе без наддува бензинового или дизельного двигателя надклапанная полость 3 соединяется с цилиндром двигателя 2 (надпоршневым пространством) при открытии клапана 1 - под воздействием левого кулачка 8 распредвала 10 коромысло 1 1 давит на стержень клапана, опуская его с тарелкой 1 вниз. под действием разности давлений открывается левая заслонка 4 (при такте впуска), и впускной канал 5 через надклапанную полость 3 соединяется с цилиндром двигателя 2. происходит впуск воздуха (или горючей смеси). в дальнейшем после выполнения тактов впуска, сжатия и рабочего хода начинается такт выпуска отработанных газов из цилиндра двигателя. клапан 1 открывается под действием правого кулачка 9 распредвала 10 и коромысла 1 i . под давлением отработанных газов заслонка 6 выпускного канала 7 открывается, и газы удаляются, а заслонка 4 впускного канала 5 (дополнительно к усилию пружины 16) ещё плотнее прижимается к уплотнительным уступам 15 и удерживается в закрытом состоянии. в дальнейшем цикл повторяется.

второй вариант — при работе впрыскового бензинового или дизельного двигателя с наддувом даже низкого избыточного давления (0,02...0.03 мп а) заслонка 4 впускного канала может остаться открытой под действием этого давления постоянно. для предотвращения утечки наддувочного воздуха и поддержания требуемого давления наддува заслонка 4 впускного канала 5 при других тактах должна быть заблокирована в закрытом состоянии, например, электромагнитом 12. а для предотвращения открытия заслонки 6 выпускного канала под давлением наддува эта заслонка при такте впуска должна быть заблокирована в закрытом состоянии (например, электромагнитом 13). клапан 1 открывается и закрывается в том же порядке, что и в первом варианте. при такте выпуска отработанные газы из цилиндра 2 двигателя при открытом клапане 1 проходят в надклапанную полость 3, под их давлением заслонка 6 выпускного канала (при разблокированном состоянии) открывается и газы направляются в выпускную трубу (на фиг, 1 не показана), в дальнейшем цикл повторяется,

в предлагаемом клапанном механизме газораспределения работа его происходит с меньшими затратами энергии. уменьшение затрат энергии происходит за счёт уменьшения неуравновешенных сил инерции (а также уменьшения количества приводных звеньев). уменьшаются вибрации и износ деталей привода заслонок. повышается надёжность работы механизма. за счёт указанных преимуществ, (а также преимуществ общего клапана механизма) будет обеспечена высокая экономическая эффективность.