Патент на изобретение №2343295

(54) МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению.

Механизм газораспределения содержит выхлопные клапаны, содержащие стержни и головки с рабочими поверхностями, взаимодействующими с седлами, установленными в днище крышек цилиндров. Седла снабжены дугообразной формы каналами, сопрягаемыми с каналами, выполненными в днище крышках цилиндров. Каналы соединены с внутренней полостью выхлопного коллектора. Такое выполнение позволяет повысить эффективность очистки цилиндров от отработавших газов. 3 ил.

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в конструкциях двухтактных и четырехтактных дизелей.

Известен механизм газораспределения четырехтактного дизеля М750, используемого в конструкциях маневровых тепловозов (см. книгу Глаголев Н.М и др. Тепловозные двигатели и газовые турбины. Государственное транспортное железнодорожное издательство. – М.: 1957 г., стр.187-188, рис.128). У такого дизеля в головке цилиндров расположено по два выхлопных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Клапаны садятся на запрессованные в головку стальные седла. Седла представляют собой цилиндрические втулки и в рабочей зоне, где они контактируют с головкой клапана, имеют наклонную поверхность такую же, какую и головки клапана. Клапаны расположены на пути движения газов и понятно, что оказывают им известное сопротивление. В то же время клапаны, а следовательно, и их седла работают в очень тяжелых температурных условиях в области порядка 300-800°С и вопросы повышения их надежности и на сегодняшний день являются весьма актуальными.

Известен также газораспределительный механизм двухтактного дизеля 14Д40, используемого на тепловозах М62 (см. книгу Тепловоз М62. – М.: Транспорт 1977 г., стр.31, рис.9). Такой газораспределительный механизм состоит из четырех выхлопных клапанов на каждый цилиндр и также расположен в головках цилиндров, снабженных седлами. В целом конструкция такого механизма аналогична вышеописанному и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности использования газораспределительного механизма для четырехтактных и двухтактных дизелей.

Поставленная цель достигается тем, что в седле каждого клапана, в зоне контакта с рабочей поверхностью головки, выполнены каналы дугообразной формы, контактирующие с каналами расположенными в днище крышек цилиндров, при этом последние каналы соединены с внутренней полостью выхлопного коллектора.

На фиг.1 показан клапан в закрытом положении, на фиг.2 – в открытом и на фиг.3 – седло клапана в перспективе.

Механизм газораспределения включает в себя клапан, состоящий из стержня 1 и головки 2, которая располагается в седле 3, запрессованном в днище 4 крышки 5 цилиндра 6. В седле 3 выполнены дугообразной формы каналы 7, контактирующие с каналами 8, имеющимися в днище 4 крышки 5 цилиндра 6.

Работает механизм газораспределения следующим образом. Считаем, что клапан, состоящий из стержня 1 и головки 2, является выхлопным и входит в состав группы клапанов, например, двухтактного двигателя 14Д40. При рабочем ходе поршня такого двигателя в цилиндре 6 (сам поршень на чертежах не показан) по стрелке А головка 2 клапана плотно прижата к седлу 3 (механизм поджима клапана широко известен в технике и подробно описан в книге Тепловоз М62. – М.: Транспорт, 1977 г.), что исключает попадание газов в дугообразной формы каналы 7, а следовательно, и в каналы 8, связанные с зоной выхлопа в их крышки 5. Как только рабочий ход прекратится и поршень из нижней мертвой точки переходит в поступательное движение, противоположно стрелке А по стрелке С, клапан открывается и обработанные газы, двигаясь по стрелкам Е, проходят через проходное сечение, образованное головкой 2 клапана его стержнем 1, седлом 3 и днищем 4 крышки 5. В то же время выхлопные газы, попадая в дугообразной формы каналы 7 и затем в каналы 8, истекают по стрелкам F, также попадая в зоны выхлопа В крышки 5. Следовательно, объем тока отработанных газов при выхлопе увеличивается и одновременно снижается температурная напряженность седел 3, головок 2 клапанов и их стержней 1. В то же время проход отработанных газов через дугообразной формы каналы 7 и каналы 8 происходит с некоторым сопротивлением, что позволяет в некоторой степени демпфировать ударные нагрузки в тот момент времени, когда головки 2 клапанов садятся в седла 3. Как только поршень пройдет некоторое расстояние от Н.М.Т., клапан с помощью известного механизма его привода закрывается, и происходит процесс сжатия. При этом дугообразной формы каналы 7 перекрываются головкой 2 клапана, исключая тем самым истечение воздуха из цилиндра 6, обеспечивая процесс сжатия и в дальнейшем рабочего хода. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно направлено на эффективную очистку цилиндров дизеля от отработанных газов.

Формула изобретения

Механизм газораспределения преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащий выхлопные клапаны, имеющие стержни и головки с рабочими поверхностями, взаимодействующими с седлами, установленными в днище крышек цилиндров, отличающийся тем, что в седле каждого клапана, в зоне контакта с рабочей поверхностью головки, выполнены каналы дугообразной формы, контактирующие с каналами, расположенными в днище крышек цилиндров, при этом последние соединены с внутренней полостью выхлопного коллектора.

РИСУНКИ