Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ПРИВОДА КЛАПАНА ДВИГАТЕЛЯ

Техническое решение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается привода подъемного клапана газораспределительного механизма поршневого двигателя.

Известны различные приводы впускных и выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, представленные, например, в патентах №№2136901, 2173393, 2328605, 2330164, выданных в Российской Федерации. Однако при этих приводах невозможно изменять частоту открытия и закрытия клапанов.

Задача - создание особого привода клапана двигателя внутреннего сгорания, при котором можно принудительно изменять частоту открытия и закрытия клапана при необходимости перевода двигателя с четырехтактного цикла работы на двухтактный цикл в некоторых его цилиндрах.

Решение задачи создания привода клапана двигателя внутреннего сгорания, при котором можно принудительно изменять частоту открытия и закрытия клапана, обеспечено тем, что устройство привода клапана двигателя, содержащее кулачковый вал, снабжено валом с эксцентриком, на котором установлено коромысло, одно из плеч коромысла расположено напротив кулачка упомянутого кулачкового вала, а другое плечо расположено напротив плеча двуплечего рычага, другое плечо которого расположено напротив толкателя клапана. При наличии в приводе клапана упомянутого кулачкового вала и вала с эксцентриком, несущего коромысло, контактирующее одним плечом с кулачком, а другим плечом контактирующее с плечом двуплечего рычага, другое плечо которого расположено напротив толкателя клапана, получаются две действующие поочередно кинематические цепи воздействия на клапан. Одна из этих кинематических цепей, в которой расположен кулачок упомянутого кулачкового вала, является основной, обеспечивающей постоянный привод клапана. Другая кинематическая цепь, в которой расположены коромысло, установленное на эксцентрике, и двуплечий рычаг, плечи которого расположены напротив коромысла и толкателя клапана, является дополнительной, позволяющей переводить двигатель с четырехтактного режима его работы на двухтактный режим в некоторых его цилиндрах для использования обычного двигателя в качестве комбинированного с продолженным расширением горячих газов при малых и средних его нагрузках для более полного использования их энергии.

Плечо упомянутого двуплечего рычага, расположенное напротив толкателя клапана, имеет две лапки, между которыми размещен упомянутый кулачок.

На фигуре 1 изображено устройство привода подъемного клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания, вид сбоку.

На фигуре 2 показано положение этого устройства при закрытом клапане при работе двигателя по четырехтактному циклу.

На фигуре 3 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по четырехтактному циклу.

На фигуре 4 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по двухтактному циклу с приводом клапана от рычага.

На фигуре 5 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по двухтактному циклу с приводом клапана от кулачка.

Устройство привода подъемного клапана 1 двигателя внутреннего сгорания, представленное в укрупненном виде на фигуре 1, содержит кулачковый вал 2, имеющий постоянный привод от вала двигателя через понижающую зубчатую передачу, обеспечивающую вращение вала 2 в два раза медленнее вала двигателя. Кулачок 3 вала 2 расположен у торца толкателя 4 штока 5 клапана 1. Помимо непосредственного привода от кулачка 3 клапан 1 имеет дополнительный привод от этого кулачка. Дополнительный привод клапана 1 содержит поворотный вал 6 с эксцентриком 7, на котором установлено коромысло 8. Одно из плеч коромысла 8 расположено напротив кулачка 3 вала 2. Другое плечо коромысла 8, на котором установлен ролик 9, расположено у плеча фигурного двуплечего рычага 10 напротив выполненного на конце рычага гребня 11 с профилированной поверхностью. Рычаг 10 выполнен с лапками 12, образующими другое его плечо. Лапки 12 рычага 10 расположены напротив толкателя 4 клапана 1 по разные стороны кулачка 3. Рычаг 10 установлен на цилиндрической опоре 13, образуя с ней шарнирную связь.

Это комбинированное устройство привода клапана двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя по четырехтактному циклу в его цилиндре клапан 1 имеет привод только непосредственно от кулачка 3 (фигура 2). Во время вращения кулачкового вала 2 кулачок 3 периодически нажимает на толкатель 4 клапана 1 (фигура 3), открывая клапан для впуска в цилиндр двигателя воздуха при использовании этого клапана в качестве впускного клапана либо для выпуска из цилиндра горячего газа при использовании этого клапана в качестве выпускного клапана.

Для работы двигателя по двухтактному циклу в его цилиндре поворачивают вал 6 с эксцентриком 7, на котором расположено коромысло 8. При повороте вала 6 происходит перемещение оси коромысла 8 в сторону кулачка 3, при котором находящийся на коромысле 8 ролик 9 вступает в контакт с гребнем 11 рычага 10. При взаимодействии ролика 9 коромысла 8 с гребнем 11 рычага 10 привод с его помощью клапана 1 происходит следующим образом. Когда кулачок 3 при вращении вала 2 перемещает контактирующее с ним плечо коромысла 8, другое плечо коромысла, нажимая роликом 9 на гребень 11 рычага 10, поворачивает этот рычаг, который своими лапками 12 действует на толкатель 4 клапана 1, открывая этот клапан (фигура 4). При отходе выступа кулачка 3 от плеча коромысла 8 рычаг 10 возвращается в исходное положение, и клапан 1 закрывается. Следующее открытие клапана 1 происходит при повороте кулачкового вала 3 на 180°, когда кулачок 3 нажимает на толкатель 4 клапана (фигура 5). Таким образом, при рабочем положении коромысла 8, при котором происходит взаимодействие его ролика 9 с гребнем 11 на рычаге 10, клапан 1 открывается дважды за один оборот кулачкового вала 2, то есть в два раза чаще чем при его приводе непосредственно от кулачка 3.

Перевод двигателя с четырехтактного режима его работы на двухтактный режим в некоторых его цилиндрах позволяет использовать обычный двигатель в качестве комбинированного с продолженным расширением горячих газов при малых и средних его нагрузках для более полного использования их энергии.