Привод распределительного вала двигателя

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к приводам распределительного вала двигателей внутреннего сгорания транспортного средства.
При проектировании автомобиля тяжелого семейства с дизельными двигателями из-за необходимости установки дополнительного механизма отбора мощности для различных потребителей и установки дополнительного насоса гидроусилителя руля для облегчения управляемостью автомобиля выяснилось, что для передачи мощности на привод внешних потребителей необходимо увеличить прочностные характеристики распределительного вала, участвующего в передаче крутящего момента.
Известны конструкции, в которых расположение шестерни распределительного вала консольное.
Например, для двигателя D16 механизм заднего отбора мощности автомобиля Volvo FH (см. Руководство по ремонту и эксплуатации Volvo FH 2012 г. в 2-х томах и обновление 2016 г. или по ссылке https://monolith.in.ua/obshhaja-informacija-volvo-fh-2012/, дата обращения 03.06.2022 г.)
Так же известна конструкция механизма заднего отбора мощности 12-литрового двигателя Scania с насос-форсунками, в котором шестерня на коленчатом валу приводит в движение две промежуточные шестерни и шестерню масляного насоса. Коленчатый вал также приводит в движение масляный насос. Одна из промежуточных шестеренок приводит в движение распределительный вал, воздушный компрессор и гидравлический насос. Другая промежуточная шестерня приводит в движение гидравлический насос усилителя рулевого управления, который, в свою очередь, приводит в движение мотор вентилятора (см. 12-литровый двигатель Scania. Техническое описание. Или по ссылке https://zinref.ru/avtomobili/Scania/015_01_00_Scania_gruzovik_dvigatel_12_litrov/001.htm, дата обращения 03.06.2022 г.).
Известен механизм заднего отбора мощности Cummins, содержащий вал механизма отбора мощности, который приводится шестерней распределительного вала через консольно закрепленные промежуточные шестерни (см. Приводы двигателя Камминз ISBe, ISLe, ISB, QSB или по ссылке https://avtodisel.ru/cummins_isbe_privodi.html, дата обращения 03.06.2022 г.)
В вышеуказанных конструкциях вал привода механизма отбора мощности, от которого отбирается необходимая мощность на агрегаты, приводится от консольно расположенной шестерни распределительного вала через промежуточные шестерни.
Существующая техническая конструкция привода агрегатов двигателя КАМАЗ Р6 снабжена консольно расположенной шестерней распределительного вала для привода газораспределительного механизма ДВС и отбора мощности внешних потребителей. Привод агрегатов осуществляется косозубыми шестернями и служит для привода механизма газораспределения, ТНВД, воздушного компрессора, механизма отбора мощности других агрегатов изделия (см. Руководство по эксплуатации 910.10-1000010РЭ, лист 13).
К недостаткам конструкции привода агрегатов двигателя КАМАЗ Р6 также можно отнести консольное расположение шестерни распределительного вала, от которой снимается мощность для всех агрегатов, что приводит к следующим последствиям: скручиванию распределительного вала из-за высоких изгибающих нагрузок при отборе мощности через шестерню распределительного вала, задир упорного подшипника из-за недостаточной его смазки, вероятности проворота втулки в опоре распределительного вала из-за высоких нагрузок и недостаточной смазки, и как следствие, разрушение двигателя.
Возникает следующее противоречие: с одной стороны, для передачи мощности на привод внешних потребителей необходимо увеличить прочностные характеристики распределительного вала, участвующего в передаче крутящего момента, при этом увеличатся нагрузки на подшипник опоры распределительного вала, а с другой стороны, это приведет к увеличению габаритов опорных шеек распределительного вала, что недопустимо.
В двигателях КАМАЗ конструкции Р6 с консольным расположением шестерни распределительного вала увеличение габаритов опорных шеек распределительного вала, изменение конструкции опорных втулок и самого распределительного вала не привели к желаемым результатам.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является изменение схемы расположения шестерни распределительного вала с «консольной» на «полноопорную», чтобы устранить вышеназванные недостатки с целью обеспечения надежности работы распределительного вала двигателя внутреннего сгорания в составе автомобиля или другой техники при установке дополнительной коробки отбора мощности для различных потребителей.
Для решения поставленной задачи привод распределительного вала двигателя, содержащий распределительный вал с шестерней, устанавливаемый во втулках блока цилиндров двигателя, также содержит дополнительную опору шестерни распределительного вала в виде подшипников качения, установленных в гнездо, выполненное в картере маховика двигателя. В частном случае гнездо дополнительной опоры распределительного вала выполнено в виде прилива в картере маховика.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что привод распределительного вала двигателя содержит дополнительную опору шестерни распределительного вала в виде подшипников качения, установленных в гнездо, выполненное в картере маховика двигателя, позволяет обеспечить надежность работы распределительного вала двигателя внутреннего сгорания в составе автомобиля или другой техники при установке дополнительной коробки отбора мощности для различных потребителей.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид привода распределительного вала двигателя с дополнительной опорой.
Привод распределительного вала двигателя содержит распределительный вал 1, устанавливаемый во втулках блока цилиндров двигателя, шестерню 2 распределительного вала, дополнительную опору шестерни 2 распределительного вала 1 в виде подшипников 3 качения, установленных в гнездо 4, выполненное в картере 5 маховика двигателя. Гнездо 4 дополнительной опоры распределительного вала 1 выполнено в виде прилива в картере 5 маховика и является единой конструкцией с картером 5. Дополнительная опора также содержит ось 6, которая центрируется по оси шестерни 2 и крепится к распределительному валу 1 через отверстия в шестерне 2 винтами М12.
Смазка данной конструкции осуществляется за счет масляного тумана и стекающего масла с механизма отбора мощности.
Дополнительная опора шестерни распределительного вала заявляемой конструкции разработана для двигателя КАМАЗ Р6.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить надежность работы распределительного вала двигателя внутреннего сгорания в составе автомобиля или другой техники при установке дополнительной коробки отбора мощности для различных потребителей.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.