В Южно-Российском Государственном Техническом Университете (Новочеркасский Политехнический Институт) создали новый механизм с регулируемыми фазами для золотникового газораспределения, обладающего преимуществами золотникового механизма газораспределения и лишенного недостатков клапанных. Новый механизм позволяет адаптироваться к изменению режима работы двигателя, улучшает его динамику, топливную экономичность и одновременно обладает несложной конструкцией и небольшой инерционностью возвратно-поступательно движущихся масс.

Существующие клапанный механизм газораспределения (ГРМ) для двигателей внутреннего сгорания с регулируемыми фазами, обладая способностью адаптации к изменению режима работы двигателя, улучшает его динамику и топливную экономичность. Но, тем не менее такой механизм не свободен от недостатков, присущих всем клапанным ГРМ - это сложность конструкции и большая инерционность возвратно-поступательно движущихся масс.

Этих недостатков лишены ГРМ с вращающимися золотниками, которые состоят из вращающегося в опорах золотникового вала, представляющего собой совокупность золотников (пробковых кранов) на каждый цилиндр двигателя. Золотники на своей боковой поверхности имеют выемку - газовод, которая при вращении золотникового вала осуществляет перекрытие основных каналов цилиндров двигателя с выпускным газоводом (такт выпуска) и впускным газоводом (такт впуска). В процессе работы, применительно к каждому цилиндру двигателя, боковой образующей золотник перекрывает основной канал цилиндра двигателя и происходят такты сжатия и рабочего хода. Но продолжительность процессов (тактов) газообмена зависит от углового размера выемки - газовода и является для такого золотникового ГРМ величиной постоянной, что делает его не адаптивным к изменению скоростного и нагрузочного режимов двигателя, ухудшает его динамику и экономичность в сравнении с ГРМ с изменяемыми фазами газораспределения.

То есть, какой бы мы не использовали механизм газораспределения, он будет при определенных преимуществах обладать и определенными недостатками, которых лишен ГРМ другого типа.

В Южно-Российском Государственном Техническом Университете (Новочеркасский Политехнический Институт) решили эту проблему и создали механизм с регулируемыми фазами для золотникового газораспределения, обладающего преимуществами золотникового ГРМ и лишенного недостатков клапанных.

Новый принцип, на котором построен этот механизм, состоит в том, что золотниковый составной вал, вращающийся в опорах крышки цилиндров, состоит из двух частей: золотниковой и приводной. Золотниковая часть вала обладает возможностью осевого перемещения в своих опорах относительно приводной под действием исполнительного органа, так называемой, - вилки pегулятора фаз газораспределения. Эта часть вала представляет собой совокупность золотников, установленных на каждый цилиндр двигателя в опорах крышки цилиндров. Каждый из золотников выполнен в виде цилиндра, на боковой образующей которого имеется выемка - газовод для поочередного соединения имеющихся в крышке цилиндров каналов впуска и выпуска с основным каналом камеры сгорания цилиндров. А выемка имеет ширину, большую, чем размеры газообменного канала цилиндра, на величину осевого перемещения золотникового вала, причем основание выемки - газовода каждого золотника выполнено в трапециевидной форме.

На рисунке показан разрез нового золотникового ГРМ с регулируемыми фазами.

Механизм работает следующим образом. Приводом 11 золотниковый вал 1 приводится во вращение в опорах 2, установленных на крышке цилиндров 3 приводной частью 12.

Процесс газораспределения двигателя осуществляется путем поочередного соединения с выемкой - газоводом 10, расположенной на боковой поверхности золотника 9, газообменных каналов: выпускного 5 с основным 6, обеспечивая такт выпуска отработанных газов из камеры сгорания 7, затем основного газообменного канала 6 с впускным 4, осуществляя такт впуска.

Затем боковой поверхностью золотника 9 основной газообменный канал 6 герметизируется для протекания тактов сжатия и рабочего хода. А расстояние между газообменными каналами 4, 5, 6, расположенными в крышке цилиндров 3, и минимальный размер "а" трапециевидного основания выемки - газовода 10 обеспечивают "бедные" фазы диаграммы газораспределения, когда золотниковая часть вала 1 находится в крайнем положении.

С возрастанием частоты вращения коленчатого вала двигателя и возрастанием нагрузки "бедные" фазы не могут обеспечить нормальных процессов работы двигателя, поэтому регулятор фаз газораспределения 14 поворотом своего исполнительного органа вилки 13, входящей в паз фланца золотниковой части вала 1, осуществляет его осевое перемещение за счет опорных шеек 8 в опорах 2. Благодаря этому золотниковая часть вала 1 своим шлицевым отверстием скользит по шлицам вала привода 12 в процессе вращения вала.

Так как основание выемки - газовода 10 имеет трапециевидную форму, то при осевом перемещении золотниковой части вала 1 над газообменными каналами 4, 5 и 6 окажется основание выемки большого размера, чем "а", поэтому процессы газообмена будут длиться дольше и фазы газораспределения станут "богаче". И по мере перемещения золотниковой части вала 1 вдоль оси процесс "обогащения" фаз будет увеличиваться.

Если же режим частоты вращения двигателя уменьшится, то регулятор 14 переместит вал 1 назад, "обедняя" фазы газораспределения, устанавливая их каждый раз на оптимальную величину.

Информация для контакта:

346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ГСП-1, ул. Просвещения, 132, Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт)