механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания с регулировкой фаз

Формула изобретения

1. МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ФАЗ, содержащий распределительный вал с кулачками переменного профиля, кинематически связанный с коленчатым валом двигателя, клапаны с пружинами, качающиеся рычаги с приводом, расположенные на цилиндрической оси, параллельной оси распределительного вала, с возможностью продольного перемещения, причем свободные концы рычагов размещены между кулачками и клапанами и взаимодействуют с ними, отличающийся тем, что кулачки выполнены в виде мультикулачков с числом полных профилей n = 2, 3, 4, ... по окружности распределительного вала, профиль кулачков изменяется по длине и высоте по непрерывному закону, качающиеся рычаги имеют П-образную форму для взаимодействия одновременно с двумя клапанами посредством поперечины, а передаточное отношение между распределительным и коленчатым валами определяется соотношением 1 : 2n.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что качающиеся рычаги смонтированы на цилиндрической оси с фиксацией от продольного перемещения, например, разрезными кольцами или втулками и снабжены выступами, расположенными на поперечине и взаимодействующими с мультикулачками, при этом ось качания рычагов зафиксирована от вращения шпонкой и имеет свободу продольного перемещения совместно с качающимися рычагами.

3. Механизм по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что привод качающихся рычагов с осью в продольном направлении осуществляется при помощи пары винт - гайка, размещенной на одном конце оси, и электродвигателя.

4. Механизм по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что на поперечине рычага смонтирован ролик бочкообразной формы, взаимодействующий с мультикулачками.

5. Механизм по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что на поперечине рычага смонтирован шарик, взаимодействующий с мультикулачками, а седло шарика снабжено спиралевидными смазывающими канавками.

6. Механизм по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что при среднем положении клапана в процессе опускания рычаг перпендикулярен к оси клапана, а на верхней торцевой поверхности клапана выполнены зубцы в количестве, равном нечетному числу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и применяется для впуска в цилиндры горючей смеси и выпуска отработанных газов. Регулировка газораспределения во время работы двигателя имеет важное значение в снижении токсичности выхлопа, снижении расхода топлива, улучшении динамических характеристик двигателя.

Известен механизм (заявка ФРГ N 3520859, прототип), содержащий привод клапана с качающимся рычагом, перемещаемым вдоль оси кулачка, имеющего ступенчатую форму, т.е. состоящего из двух кулачков различного профиля.

Недостатками являются ограниченность регулировки всего два режима и невозможность перехода с меньшего кулачка на больший при работе двигателя.

Цель изобретения создание механизма газораспределения с бесступенчатой регулировкой фаз и возможностью ее осуществления в процессе работы двигателя.

На фиг. 1, 2 изображен механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания с двумя распределительными валами (для впускных и выпускных клапанов) и четырьмя клапанами на цилиндр, включающий приводную звездочку 1, вращающую распределительный вал 2, на котором расположено цилиндрическое тело 3 с кулачками 4 (мультикулачок), количество которых равно двум и более, причем частота вращения распределительного вала в n раз меньше обычной. Мультикулачок выбран для получения более насыщенной характеристики хода клапана (фиг. 3, 5 для обычного кулачка, фиг. 6 для мультикулачка). Кулачки имеют переменный профиль по длине и высоте, позволяющий осуществлять регулировку фаз и величины хода клапана. Распределительный вал смонтиpован без возможности осевого перемещения. Кулачки через качающийся рычаг 7 воздействуют на клапана 8, рычаги смонтированы на цилиндрической оси 9 с возможностью поворота и фиксации от осевого перемещения (например, разрезными кольцами или втулками). Ось 9 расположена параллельно распределительному валу в опорах 10 с возможностью продольного перемещения и имеет шпонку 11 для предотвращения ее вращения. На одном конце оси выполнена резьба 12, на которой находится гайка 13, зафиксированная от осевого перемещения и связанная с электродвигателем, управляемым электронной системой. При вращении гайки ось перемещает рычаги, имеющие выступы 14, взаимодействующие с разными профилями мультикулачка, таким образом осуществляется регулировка фаз и величины хода клапана. Преимуществом по сравнению с прототипом являются расширение диапазона регулировки, ее бесступенчатость и возможность осуществления регулировки в процессе работы двигателя.

На фиг. 4 изображен рычаг 7, имеющий П-образную форму с выступом 14, расположенным на поперечине 15 и взаимодействующим с мультикулачками. Обратной стороной поперечина взаимодействует с клапанами 8.

На фиг. 5, 6 изображен ролик 16 бочкообразной формы, расположенный на поперечине 15 для уменьшения силы трения.

На фиг. 7, 8 изображен шарик 17, расположенный в седле 18 поперечины 15, имеющем спиральные канавки 19 для смазки.

На фиг. 9 изображена верхняя цилиндрическая часть клапана 8, взаимодействующая с рычагом и имеющая зубцы 20 для уменьшения силы трения при продольном перемещении рычага, зубцы диаметрально противоположны впадинам для вращения клапана.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что разработан механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания с бесступенчатой регулировкой фаз и величины хода клапана с возможностью ее осуществления в процессе работы.