[1]Предлагаемое изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано как в конструкциях четырехтактных карбюраторных двигателей, так и дизелей.
[2]Известен механизм газораспределения ДВС, используемый в конструкции карбюраторного двигателя, описанный и показанный на стр.42-43, рис.43 в книге Стеблева Н.М. Современный автомобиль. Издательство ДОСААФ М., 1995 г. Такой механизм состоит из впускного и выпускного клапанов, каждый из которых выполнен в виде стержня, плавно переходящего в головку, и последняя, по своей образующей, снабжена рабочей поверхностью, взаимодействующей с седлом клапана, запрессованным в блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Стержни клапанов подвижно расположены в направляющих втулках блока цилиндров. Каждый из клапанов подпружинен относительно блоков цилиндров и управляется с помощью толкателей, взаимодействующих с распределительным валом ДВС. С помощью клапанов за четыре хода движения поршня происходит заполнение цилиндров горючей смесью, с ее сжатием, горением и расширением и выпуском отработанных газов. Заполнение горючей смесью происходит из всасывающего коллектора, расположенного в блоке цилиндров, а выпуск отработанных газов в выхлопной коллектор. Несмотря на свою эффективность использования, такой механизм газораспределения обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случае возможного отказа в механизме привода распределительного вала часть клапанов остается открытыми, и тогда последние, соударяясь с поршнями еще работающего двигателя, остаточно деформируются, что приводит к дорогостоящим ремонтам ДВС.
[3]Известен также газораспределительный механизм ДВС, используемый на автомобилях ВА3-2105 (см. Демиховский С.Ф. и др. «Устройство и эксплуатация автомобилей «Жигули» и «Москвич»: Учеб. пособие для подготовки водителей транспортных средств категории «В» - Изд. 2-е, стереотипное. - М.: ДОСААФ, 1986 - 214 с.), показанный и описанный на стр.25-27, рис.13 и стр.45, рис.26. Такой газораспределительный механизм в целом аналогичен вышеописанному, и поэтому недостатки их подобны.
[4]Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности газораспределительных механизмов ДВС.
[5]Поставленная цель достигается тем, что рычаги привода клапанов выполнены из упругого материала, причем изгибная их жесткость выше суммарной линейной жесткости наружных и внутренних винтовых пружин сжатия управления клапанами.
[6]На чертеже фиг.1 показан газораспределительный механизм ДВС, вид с торца.
[7]Газораспределительный механизм ДВС состоит из распределительного вала 1 с кулачком 2, взаимодействующим с рычагом привода клапана 3 со шпилечной пружиной 4 и регулировочным болтом 5. Рычаг привода клапана 3 контактирует с опорной тарелкой 6 пружин 7 клапана 8, снабженного стержнем 9. Указанные детали размещены в головке блока цилиндров 10, жестко закрепленной на блоке цилиндров 11.
[8]Работает газораспределительный механизм ДВС следующим образом. В рабочем режиме распределительный вал 1, вращаясь по стрелке А, с помощью привода, выполненного в виде зубчатого ремня от коленчатого вала ДВС (такой привод на чертеже не показан, но он изображен на рис.12 прототипа), периодически своим кулачком 2 входит в контакт с рычагом привода клапана 3, который воздействует на опорную тарелку 6 сжимая, пружину 7, что позволяет клапану 8 со стержнем 9 совершать возвратно-поступательные движения по стрелке В, обеспечивая тем самым (например, на чертеже показан выпускной клапан) очистку цилиндра ДВС от отработанных газов, движущихся по стрелке С. Однако в практике известно немало случаев, когда зубчатый ремень разрушается, и тогда часть клапанов газораспределительного механизма, оказываясь в открытом положении, контактирует с поршнями, которые наносят удары по клапану 8. В результате такого взаимодействия клапаны необратимо могут быть деформированы, и двигатель выходит из строя. Учитывая такой характер отказов, предложенное техническое решение позволяет использовать это за счет того, что рычаг привода клапана 3 выполнен из упругого материала, например, стали 65Г, что позволит ему упруго деформироваться от воздействия ударной нагрузки F, действующей по стрелке К. Следовательно, важной геометрической характеристикой части l рычага привода клапана 3 является ее жесткость EJ, показатель которой присутствует в формуле по определению прогиба консольной балки при ее изгибе, которая имеет вид: y=Fl3/EJ. При этом понятно, что рабочее усилие P, приложенное к клапану со стороны распределительного вала 1 значительно меньше численного значения усилия F, которое может создать поршень, и поэтому работоспособность газораспределительного механизма при действии на него усилия P будет обеспечена. В то же время в аварийной ситуации за счет соотношения F>P прогиб части рычага длиной l создаст условия по исключению поломок клапана 8.
[9]Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно за счет сохранения работоспособности газораспределительного устройства в отказе, связанном с разрушением ремня привода распределительного вала.
