ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемое техническое решение относится к области моторостроения, а именно к газораспределительным механизмам двигателей внутреннего сгорания.
Известно устройство газораспределительного механизма, Журнал «Автосалон» №10 (10) 2006, содержащее распределительный вал с установленными на нем кулачками, цилиндр, содержащий клапаны и поршень, и который работает следующим образом: при опускании поршня впускной клапан открывается позволяя горючей смеси наполнить цилиндр, и закрывается, когда поршень достигает нижней мертвой точки. После завершения цикла сгорания поршень начинает движение вверх. При этом открывается выпускной клапан, позволив отработанным газам покинуть рабочий объем цилиндра, и закроется, когда поршень достигнет верхней мертвой точки.
Известен клапанный газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания, содержащий впускные и выпускные клапаны, установленные с возможность возвратно-поступательного движения под воздействием усилий от приводов для закрытия и открытия впускных и выпускных окон камеры сгорания.
Известные механизмы имеют следующие недостатки: недостаточная продуваемость, сложность конструкции, низкая износостойкость двигателя.
Известен бесклапанный механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания (заявка на изобретение №94043398), представляющий собой головку блока, в цилиндрическом отверстии которого вращается двух полостной вал, выполненный из двух, вставленных одна в другую, труб, образующих впускную и выпускную полости. На наружной трубе вала выполнены впускные окна по числу цилиндров и выпускные окна, которые
патрубками соединены с полостью внутренней трубы, образующий выпускной канал.
Известное, вышеупомянутое устройство имеет следующие недостатки: сложность конструкции, нетехнологичность конструкции, в связи с тем, что в двуполостном валу при работе будет наблюдаться существенный нагрев вала, вследствие того, что выхлопные газы будут скапливаться в выпускной полости.
Целью заявляемого технического решения является: повышение мощности двигателя за счет повышения продуваемости системы, упрощение конструкции, повышение износостойкости устройства за счет уменьшение количества трущихся деталей.
Поставленная задача решается за счет того, что газораспределительный механизм, включает распределительный вал, на котором выполнены сквозные окна, предназначенные для регулирования и распределения газовых и жидкостных потоков. Газораспределительный вал может быть выполнен в виде сплошного стержня или содержать внутренние полости, а окна в этом варианте ограничены патрубками.
Заявляемое техническое решение представлено на
Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3 - ВАРИАНТ 1
Фиг.4 - ВАРИАНТ 2
На Фиг.1 представлено положение газораспределительного вала, соответствующее такту «выпуск»;
на Фиг.2 представлено положение газораспределительного вала, соответствующее такту «впуск»;
на Фиг.3 представлено положение газораспределительного вала, соответствующее такту «рабочий ход» и «сжатие»;
на Фиг.4 представлен общий вид ВАРИАНТА 2
Заявляемое устройство содержит (см. все фигуры) газораспределительный вал 1, в котором выполнены сквозные выпускные окна 2 и впускные окна 3; цилиндр 5 с полостью цилиндра 8; поршень 4; впускной коллектор
6; выпускной коллектор 7, кожух головки блока цилиндров 9, с выполненными в цилиндре выпускными окнами 10 и впускными окнами 11.
ВАРИАНТЫ 1 и 2 отличается друг от друга тем, что в ВАРИАНТЕ 1 газораспределительный вал 1 выполнен в виде сплошного стержня, в ВАРИАНТЕ 2 газораспределительный вал 1 имеет одну или несколько полостей 12, а сквозные впускные 3 и выпускные 2 окна ограничены от сообщения с полостями 12 патрубками 13.
В ВАРИАНТЕ 2, Фиг.4, в газораспределительном вале выполнены одна или несколько полостей 12 для облегчения конструкции. Вал может быть выполнен, например из вставленных одна в другую труб. Для исключения нагрева вала 1, вследствие скапливания выхлопных газов в полостях 12, впускные и выпускные окна отделены от полостей вала патрубками 13.
Заявляемое устройство работает следующим образом: при вращении распределительный вала 1 происходит последовательное совмещение полостей окон 2 и 3 с коллекторами 6 и 7 и полостью 8 цилиндра 9, через окно 10 и 11. При вращении сначала открывается окно 2, совмещаясь с полостью коллектора 7 и полостью 8 цилиндра 9 через окно 10, что соответствует такту «выпуск». Потом окно 2 закрывается и открывается окно 3, совмещаясь с полостью коллектора 6 и полостью 8 цилиндра 9 через окно 11, что соответствует такту «впуск». Оставшееся время окна 2 и 3 закрыты, что соответствует тактам «сжатие» и «рабочий ход».
За счет того, что заявляемое устройство, в отличие от аналогов, не содержит кулачков, открывающих и закрывающих клапаны, а впускные и выпускные окна, предназначенные для регулирования и распределения газовых и жидкостных потоков выполнены непосредственно на валу, упрощается конструкция, исключаются трущиеся детали, что способствует износостойкости устройства, улучшается продуваемость всей системы газораспределения. Благодаря тому, что, в отличие от прототипа, окна на газораспределительном вале выполнены сквозными, при вращении вала происходит прямое соединение с впускными и выпускными коллекторами. Таким образом
потоки газа из цилиндра в выпускной коллектор и из впускного коллектора в цилиндр проходят только через соответствующие окна, не проходя по каким-либо промежуточным полостям, в отличие от прототипа, и не нагревают вал, что положительно сказывается на работе всего двигателя внутреннего сгорания.