Механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания

Механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, а именно механизмам газораспределения фаз роторного двигателя, может быть использовано в машиностроении и автомобильной промышленности.

Известен роторно-поршневой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с внутренней цилиндрической рабочей полостью и торцевые крышки с газораспределительным механизмом и свечой зажигания на каждой крышке, внутри которого с возможностью вращения установлен ротор, консольные валы которого закреплены в крышках корпуса, и два поршня, создающие в корпусе четыре рабочих камеры. На внутренней рабочей полости корпуса под углом к его оси выполнена кольцевая направляющая канавка, ротор выполнен плоским в виде усеченного с двух сторон оси цилиндра и концентрично помещен внутри корпуса, поршни выполнены сегментовидными, установлены с двух сторон ротора с возможностью скольжения вдоль его оси, при этом каждый из них имеет бобышку, которой он входит в кольцевую направляющую канавку (см. заявка РФ 94012316, 1 02 В 53/00, опубл. 1995).

Признаки, совпадающие: содержит корпус с внутренней рабочей полостью и рабочие камеры, ротор, вал с кулачками.

Причины, препятствующие поставленной задаче, - конструктивная сложность, неудобство в эксплуатации.

Известно устройство регулирования фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, раздельные кулачковые валы для впускных и выпускных клапанов, кинематически связанные между собой при помощи цепного привода, каретку с двумя натяжными роликами и механизм управления положением натяжных роликов, с целью упрощения и снижения габаритов каретка выполнена в виде двух поворотных рычагов, несущих на себе по одному натяжному ролику, которые одним концом шарнирно закреплены на корпусе и снабжены механизмом синхронизации поворота, а другим концом связаны с механизмом управления положением натяжных роликов, при этом механизм синхронизации поворота рычагов выполнен в виде двух взаимодействующих между собой зубчатых секторов, неподвижно закрепленных на поворотных рычагах, а механизм управления положением натяжных роликов выполнен в виде гидроцилиндра (см. пат. SU №1645583 А1 02 Е 13/02, бюл. №16, 1991).

Признаки, совпадающие: содержит корпус, механизм синхронизации поворота (в заявляемом зубчатая передача), кулачковый вал.

Причины, препятствующие поставленной задаче, - конструктивная сложность, неудобство в эксплуатации, требуется отладка и синхронизация регулировок, что снижает надежность.

За прототип принят механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания, содержащий всасывающие и выхлопные клапаны газораспределения, которые взаимодействуют с кулачками распределительного вала посредством подпружиненного штока с компенсатором зазора, причем распределительный вал связан зубчатой передачей с рабочим валом, а рабочий вал посредством закрепленного на нем эксцентрика взаимодействует с роликом, смонтированным в устройстве регулировки рабочего зазора между ротором и заслонками в камерах сгорания, и связанного с последними посредством дополнительно введенного вала (см. патент RU №2265731 C1 F01L 1/44, бюл. №34, 2005).

Признаки, совпадающие: содержит зубчатую передачу, рабочий вал, эксцентрик, ротор, заслонки в камерах сгорания, дополнительный вал.

Причины, препятствующие поставленной задаче: конструктивная сложность, потребность дополнительной регулировки, что снижает надежность и усложняет обслуживание, особенно в условиях эксплуатации.

Задача изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности в условиях эксплуатации механизма газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания.

Для достижения технического результата уплотнение обеспечивается встроенными в золотнике уплотнительными пластинами и уплотнительными кольцами, уплотнительные пластины прижимаются к рабочей поверхности золотниковой рубашки плоскими пружинами, создавая уплотнение по всему периметру впускных и выхлопных каналов золотника, зубчатая передача соединена мелким зубом со втулкой, соединенной шпонкой с золотником, при регулировке фаз газораспределения прижимными гайками создается зазор между втулкой и зубчатой передачей, регулировку производят при переходе с одного вида топлива на другой.

Технический результат заключается в том, что механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания содержит рабочий вал, который посредством закрепленного на нем эксцентрика взаимодействует с роликом, смонтированным в устройстве регулировки рабочего зазора между ротором и заслонками в камерах сгорания, рабочий вал в свою очередь связан зубчатой передачей с золотниковым устройством, включающим золотник с уплотнением, а уплотнение обеспечивается встроенными в золотнике уплотнительными пластинами и уплотнительными кольцами, уплотнительные пластины прижимаются к рабочей поверхности золотниковой рубашки плоскими пружинами, создавая уплотнение по всему периметру впускных и выхлопных каналов золотника, зубчатая передача соединена мелким зубом со втулкой, соединенной шпонкой с золотником, при регулировке фаз газораспределения прижимными гайками создается зазор между втулкой и зубчатой передачей, регулировку производят при переходе с одного вида топлива на другой.

Это позволяет при простой и надежной конструкции механизма обеспечить как эффективность сборки в заводских условиях, так и непосредственно обслуживание в условиях эксплуатация.

Механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания содержит рабочий вал 1, который посредством закрепленного на нем эксцентрика 2 взаимодействует с роликом 3, смонтированным в устройстве регулировки рабочего зазора между ротором 4 и заслонками 5 в камерах сгорания, и связанного с последними посредством дополнительно введенного вала 6, при этом рабочий вал 1 в свою очередь связан зубчатой передачей 7 с золотниковым устройством, включающим золотник 8 с уплотнительными пластинами 9, прижимающимися к внутренней поверхности рубашки 13 пружинами 16 и уплотнительными кольцами 10, впускные 11 и выхлопные 12 пазы которого выполнены перпендикулярно друг другу, при этом золотник 8 размещен в рубашке 13, которая фиксируется в корпусе двигателя болтом 15.

Предлагаемый механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен его продольный разрез, на фиг.2 - местный вид I, фиг.1, на фиг.3 - разрез А-А, на фиг.4 - разрез Б-Б.

Работа механизма газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания.

Начало работы соответствует запуску двигателя, например посредством стартера (не показано), при этом осуществляется поворот рабочего вала 1, который приводит в движение посредством зубчатой передачи 7 во вращательное движение распределительный вал. Рабочий вал 1, посредством закрепленного на нем эксцентрика 2 взаимодействует с роликом 3, который смонтирован в устройстве регулировки рабочего зазора между ротором 4 и заслонками 5 в камерах сгорания и связан с последними посредством дополнительно введенного вала 6. А рабочий вал 1 в свою очередь связан зубчатой передачей 7 с золотниковым устройством. Их количество соответствует числу камер сгорания. Золотниковые устройства расположены по наружному периметру корпуса 14 роторного двигателя.

Вращение золотника 8 производится посредством зубчатой передачи 7. Золотник 8 установлен, например, в подшипниках качения при этом зазор между золотником 8 и рубашкой 13 должен быть минимальным, а уплотнение обеспечивается встроенными в золотнике 8 уплотнительными пластинами 9 и уплотнительными кольцами 10. В осевом положении золотник 8 может фиксироваться, например, крышками.

Вращающийся золотник 8 с поперечно выполненными впускными пазами 11 и выхлопными пазами 12, размещенный в рубашке 13 в соответствии цикла работы двигателя, например в соответствии с диаграммой работы, распределяет по впускными каналам нагнетающий воздух в камеру сгорания, а по выхлопным каналам осуществляется удаление отработанных газов рабочей смеси из камер сгорания. Каналы, выполненные в рубашке 13, совмещаются с каналами корпуса 14 роторного двигателя. Золотниковая рубашка от проворота фиксируется, например болтом 15. Нагнетание воздуха и удаление отработанных газов рабочей смеси осуществляется через коллектор корпуса двигателя 14.

За четыре такта работы двигателя по циклу золотник 8 производит ½ оборота. Повтор следующих четырех тактов работы двигателя по циклу каналы золотника работают с поворотом на 180°, таким образом, за четыре оборота главного вала двигателя золотник производит один оборот. Таким образом, за два оборота рабочего вала 1 осуществляется в одной из камер сгорания четыре такта: первый - нагнетание воздуха; второй - сжатие воздуха; третий - впрыск топлива (жидкого или газообразного) с подачей искры зажигания - осуществляется горение рабочей смеси; четвертый - удаление отработанных газов.

При переходе в процессе работы двигателя с жидкого топлива на газообразное с целью его экономичного расходования имеется в золотниковом устройстве регулировка фаз газораспределения. Устройство и регулировка заключаются в следующем: на золотнике 8 крепится втулка 17, соединены между собой шпонкой 18. Приводная зубчатая передача 7 соединена мелким зубом со втулкой 17 и прижимаются между собой гайками 20 с фиксацией от проворота шайбой 19. При регулировке гайками 20 создаем зазор между 17 и зубчатой передачей 7, затем разворачиваем золотник 8 на требуемый и заданный угол по фазе, после чего снова соединяем детали мелким зубом.

Данную регулировку целесообразно производить при переходе с одного вида топлива на другой на длительное время.

Применение данной конструкции в роторных двигателях внутреннего сгорания повышает эксплуатационные возможности регулировки при обслуживании, экономию топлива, сокращение засорения окружающей среды.

Механизм газораспределения фаз роторного двигателя внутреннего сгорания, содержащий рабочий вал, который посредством закрепленного на нем эксцентрика взаимодействует с роликом, смонтированным в устройстве регулировки рабочего зазора между ротором и заслонками в камерах сгорания, рабочий вал в свою очередь связан зубчатой передачей с золотниковым устройством, включающим золотник с уплотнением, отличающийся тем, что уплотнение обеспечивается встроенными в золотнике уплотнительными пластинами и уплотнительными кольцами, уплотнительные пластины прижимаются к рабочей поверхности золотниковой рубашки плоскими пружинами, создавая уплотнение по всему периметру впускных и выхлопных каналов золотника, зубчатая передача соединена мелким зубом со втулкой, соединенной шпонкой с золотником, при регулировке фаз газораспределения прижимными гайками создается зазор между втулкой и зубчатой передачей, регулировку производят при переходе с одного вида топлива на другой.