ЗОЛОТНИКОВЫЙ МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к механизмам осуществляющим газообмен в двигателях внутреннего сгорания.
Известен бесклапанный механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания (см. патент РФ №94043398, 1997), содержащий головку блока, в цилиндрическом отверстии которого вращается золотниковый двуполостный вал, выполненный из двух, вставленных одна в другую, труб, образующих впускную и выпускные полости. На наружной трубе золотникового вала с впускными и выпускными окнами по числу цилиндров. Этот механизм обладает следующими недостатками: свежий заряд топливовоздушной смеси слишком сильно нагревается от выпускных газов, так как они движутся по одному двуполостному валу; невозможно установить распределенный впрыск топлива; так как воздух поступает с одной стороны, дальний от входа цилиндр будет недополучать свежий заряд топливо-воздушной смеси.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому механизму является головка блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания с бесклапанным механизмом газораспределения (патент РФ №2089734, 1997) содержащая корпус с канавками, резьбовыми и крепежными отверстиями, пустотелые цилиндры с окнами, расположенными напротив каждой камеры сгорания, в цилиндры вставлены пустотелые распределительные валы с окнами, расположенными по периметру окружности этих валов напротив каждой камеры сгорания. Один из распределительных валов является впускным, а другой выпускным. Распределительные валы расположены вдоль оси коленвала. Недостатками данного механизма является неравномерное распределение топливовоздушной смеси по цилиндрам двигателя вследствие гидравлического сопротивления топливно-воздушной смеси по длине золотника, так как топливно-воздушная смесь поступает в золотник с одного конца и отсутствие возможности применить распределенный впрыск топлива.
Техническая задача - создание газораспределительного механизма, позволяющего наиболее полно наполнять камеры сгорания цилиндров свежим зарядом топливовоздушной смеси, во всем диапазоне рабочих оборотов двигателя, а так же позволяющего применять систему распределенного впрыска топлива.
Технический результат - уменьшение гидравлических потерь в системе газораспределения двигателя за счет усовершенствования конструкции золотникового механизма увеличивающего суммарную площадь проходных сечений распределительных валов благодаря распределению потоков топливно-воздушной смеси по двум валам и уменьшение нагрева топливно-воздушной смеси за счет сокращения пути топливно-воздушной смеси внутри распределительных валов.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус с канавками, резьбовыми и крепежными отверстиями, пустотелые цилиндры с окнами, расположенными напротив каждой камеры сгорания, вставленные в цилиндры пустотелые распределительные валы с окнами, расположенными по периметру окружности этих валов напротив каждой камеры сгорания, распределительные валы расположены перпендикулярно оси коленвала двигателя, а камеры сгорания имеют по одному окну,
совмещающимися с впускными и выпускными окнами распределительных валов при их вращении.
На чертеже изображен предлагаемый механизм. (Фиг. 1 - вид спереди с поперечным раазрезом, фиг. 2 - вид сбоку с продольным разрезом, фиг. 3 - общий вид золотника с продольным разрезом.) Устройство имеет головку блока цилиндров 1, два распределительных вала 2 имеющих по одной впускной полости 3 и одной выпускной полости 4, которые разделены между собой герметичными перегородками 5. Во впускных полостях имеются впускные окна 6, а в выпускных полостях, выпускные окна 7. Полости распределительных валов совмещаются с окнами камер сгорания 8, при вращении распределительных валов.
Устройство работает следующим образом.
Распределительные валы 2 приводятся во вращение с помощью привода (на чертеже не обозначен). В результате вращения, окна 6 и 7 расположенные на валах 2 поочередно совмещаются с окнами камер сгорания 8, осуществляя газообмен. Топливно-воздушная смесь распределяется на два распределительных вала 2 и движется по двум впускным полостям 3, что снижает общее сопротивление потоку топливно-воздушной смеси, поскольку суммарное проходное сечение распределительных валов увеличивается. Деление распределительных валов на две полости, впускную и выпускную, а так же изменение геометрического расположения валов с параллельного коленвалу на перпендикулярное, дало возможность сократить путь топливно-воздушной смеси по распределительному валу, что уменьшило нагрев топливно-воздушной смеси от стенок распределительного вала. Далее, поток топливно-воздушной смеси доходит до герметичных перегородок 5 и при совмещении впускных окон 6 с окнами камер сгорания 8, попадает через впускные окна 6 в камеры сгорания. Использование одного общего окна в камере сгорания позволяет увеличить площадь его проходного сечения, что не только уменьшает гидравлические потери, но и упрощает изготовление головки блока цилиндров. При совмещении выпускных окон 7 с окнами камер сгорания 8, продукты сгорания, пройдя через выпускное окно 7, попадают в выпускную полость 4, и направляются к выходу из распределительных валов 2. Изменение геометрического расположения распределительных валов и их конструкции позволило увеличить количество подводов топливно-воздушной смеси с одного до двух, что делает возможным применение распределенного впрыска топлива, это позволит повысить экономию топлива за счет более точного управления составом топливно-воздушной смеси.
Положительный эффект достигается тем, что предложенная конструкция распределительных валов позволяет увеличить суммарную площадь проходных сечений валов, что соответственно снизит гидравлическое сопротивление движению топливно-воздушной смеси по распределительным валам. Расположение распределительных валов перпендикулярно оси коленвала, приведет к снижению подогрева свежего заряда от продуктов сгорания за счет сокращения пути топливно-воздушной смеси внутри распределительного вала.