Патент на изобретение №2189458
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОНУСНЫЙ ЗОЛОТНИКОВЫЙ МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в газораспределительной системе двигателя внутреннего сгорания. Оно позволяет предотвратить заклинивание конического золотника и сохранить компрессию в цилиндре двигателя путем стабилизации зазора между втулкой и конусом золотника при совместной работе ограничивающего буртика и термоэлемента. Буртик ограничивает свободное осевое перемещение золотника внутрь втулки и выдерживает необходимый микрозазор сопряжения в первоначальный этап работы, а термоэлемент вступает в работу по мере увеличения температурного воздействия при линейном расширении рабочей пары втулка – золотник, сохраняет минимальный зазор между ними и предотвращает заклинивание. 6 з.п.ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в газораспределительной системе двигателя внутреннего сгорания. Известен вращающийся газораспределительный конический золотник для двигателя внутреннего сгорания, снабженный устройством, предотвращающим его заклинивание. В механизм привода золотника включен пружинный измеритель крутящего момента, воздействующий при повышении момента (в начале заклинивания) на червячный механизм, осевого перемещения золотника (пат. США, кл. 123-59; 2989955; опубл. 27.06.61 г.). Известен механизм газораспределения в двигателе внутреннего сгорания, который состоит из конических подпружиненных золотниковых пар; предотвращение заклинивания конического золотника и сохранение компрессии в цилиндре двигателя обеспечивается путем стабильности зазора между втулкой и конусом, достигается тем, что рабочая часть золотника имеет коническую форму, заканчивающуюся опорным буртиком на расширенной части. Буртик ограничивает свободное осевое перемещение золотника внутрь втулки и выдерживает необходимый микрозазор в сопряжении втулка – золотник (патент России 2139995, опубл. 20.10.99, Бюл. 29). Однако в патенте США 2989955 устройство предотвращения заклинивания конического золотника усложняет его конструкцию, не обеспечивает стабильность зазора между втулкой и конусом, так как изменяющее усилие крутящего момента способствует осевому произвольному перемещению золотника в ту или иную сторону относительно втулки, отрицательно влияя на компрессию в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Этот недостаток устраняется положительным конструктивным решением предложенным в патенте России 2139995. В первом и втором рассматриваемом конструктивном решении не учитывается температурное воздействие на линейное расширение детали золотника и его влияние на зазор между втулкой и золотником. Целью предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков, создание такого механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, который способствует сохранению минимального зазора между втулкой и золотником при различных режимах работы и температурных воздействиях на рабочие детали при их непосредственном линейном расширении. Данное техническое решение способствует стабильному сохранению компрессии в цилиндрах двигателя и предотвращению заклинивания контактирующих втулок и золотников. Поставленная цель достигается следующим конструктивным решением устройства. В конусном золотниковом механизме газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащем втулку и золотник, на конце расширенной части которого выполнен опорный буртик, между торцовой частью втулки и опорным буртиком установлен термоэлемент с наполнителем, обеспечивающим автоматическую стабильность микрозазора между втулкой и конусом в пределах 0,002-0,008 мм при различных линейных расширениях металла в результате воздействия температуры отработавших газов. Причем при контакте между взаимосвязанной наружной торцевой частью термоэлемента и прилегающими элементами золотника сохраняется уплотнение, при этом термоэлемент можно устанавливать как со стороны втулки, так и со стороны золотника с возможностью вращения скольжением по контактирующей граничной детали. Конусный золотниковый механизм снабжен термоэлементом стабилизации микрозазора различного исполнения в зависимости от оптимальных параметров линейного расширения сопряжения рабочего узла с учетом увеличения объемов двух или более граничных тел при различных значениях температур. Может устанавливаться термоэлемент с антифрикционным контактным кольцом или оболочкой, при этом наполнитель в термоэлементе между антифрикционным кольцом или внутри антифрикционной оболочки может быть выполнен из любого порошкового, прессованного, или жидкого материала, или чистых металлов и сплавов, обладающих достаточным линейным расширением, путем выбора необходимой ширины (толщины) изделия. От прототипа заявляемое техническое решение отличается установкой на буртике золотника термочувствительного элемента с антифрикционным контактным кольцом, при этом в качестве наполнителя термочувствительного элемента могут использоваться различные материалы, обеспечивающие необходимые требования линейного расширения. Совокупность отличительных конструктивных признаков в заявляемом техническом решении позволяет достичь поставленную цель и отличает заявляемое техническое решение от известных в уровне техники решений, обнаруженных нами в процессе поиска. На чертеже показано устройство конусного золотникового механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Внутри головки цилиндров 1 запрессована цилиндрическая втулка 2 с конической внутренней стороной, к втулке прилегает антифрикционное контактное кольцо 3, находящееся на наружной стороне термочувствительного элемента 4 с наполнителем. Элемент 4 устанавливается между втулкой 2 и опорным буртиком золотника 5. Пружина 6 поджимает золотник к втулке 2. Приводной вал 7. В нижней части головки расположена камера сгорания 8. Сегментный паз 9 находится в теле золотника 5. Газораспределительный механизм работает следующим образом. Термоэлемент 4 с буртиком золотника 5 ограничивает осевое передвижение золотника 5 внутрь втулки 2, обеспечивая стабильный микрозазор в сопряжении “Втулка – золотник” в пределах 0,002-0,008 мм. При выпуске отработавшие газы из цилиндра проходят камеру сгорания 8 и через сегментный паз 9 поступают в выпускной трубопровод и далее отводятся в атмосферу. По пути следования выхлопные газы омывают и нагревают втулку 2 и золотник 5. В результате контактной температуропроводности от золотниковой пары втулка – золотник 2,5 одновременно нагревается термоэлемент 4, который увеличивается в линейных размерах и отодвигает золотник 5 от втулки 2. Возврат золотника 5 в исходное положение осуществляется усилием пружины 7, при охлаждении термоэлемента 4. Результат воздействия различных температур отрицательно сказывается на стабильности микрозазора между конусом втулки 2 и конусом золотника 5, т.к. увеличение зазора снизит компрессию в цилиндрах двигателя, уменьшение зазора способствует заклиниванию прецизионных пар. За счет опорного буртика на золотнике 5 и термоэлемента 4 выдерживается (сохраняется) в допускаемых пределах зазор 0,002-0,008 мм. Втулка 2, термоэлемент 4, золотник 5 противодействуют заклиниванию, препятствуя продольному перемещению золотника 5 с термоэлементом 4 внутрь втулки 2. При уменьшении зазора в период нагрева термоэлемент 4 стремится отстранить (сместить) золотник 5 от втулки 2, соответственно зазор между рабочими сопряжениями за счет предлагаемого конструктивного решения стабилизируется в заданных пределах автоматически. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.12.2004
Извещение опубликовано: 7.01.2006 БИ: 03/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
