Кулачок распределительного вала двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована при проектировании и изготовлении кулачков распределительных валов двигателя внутреннего сгорания. Технический результат - более эффективное вращение гидротолкателя вокруг своей оси и уменьшение мощностных затрат на привод распределительных валов. Для этого цилиндрическая часть кулачка выполнена несимметрично относительно вертикальной оси кулачка в направлении оси вращения, а ее поверхность составляет 0,4÷0,95 от ширины рабочей части и 0,3÷0,8 от радиуса цилиндрической образующей.

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована при проектировании и изготовлении кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.

Известна конструкция кулачка с прерывистой поверхностью скольжения, которая имеет выточки, полученные фрезерованием боковых сторон кулачка в зоне вершины и центрального фрезерования в цилиндрической части кулачка, поэтому поверхность скольжения в рабочей зоне кулачка смещена относительно поверхности скольжения в районе основной окружности (см. патент Великобритании №2240829, фиг.1, Int. C1⁵.: F 01 L 1/08, дата публикации - 14.08.1991 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, при использовании известной конструкции относится то, что заужение кулачка в рабочей зоне приводит к увеличению контактных напряжений, разрушению масляной пленки и повышенному износу кулачка в районе вершины, а получение выточек методом фрезерования увеличивает трудоемкость и себестоимость детали.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является конструкция кулачка распределительного вала ДВС, у которого начальная окружность постоянно с силовым замыканием взаимодействует с элементом клапанного механизма через устройство автоматической компенсации зазора и, кроме этого, ширина рабочей поверхности в зоне начальной окружности более узкая, чем рабочая зона кулачка (см. патент

Германии №3309503, фиг.1, Int. C1 ³.: F 01 L 1/08, дата публикации - 20.09.1984 г.)

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата при использовании известной конструкции, является то, что поверхность трения в зоне начальной окружности размещена осесимметрично к рабочей зоне кулачка.

Сущность полезной модели - разработка конструкции кулачка распределительного вала, позволяющей обеспечить смазку по линии контакта «кулачок - гидротолкатель» и исключить абразивный износ сопрягаемых поверхностей кулачка и гидротолкателя.

Технический результат - более эффективное вращение гидротолкателя вокруг своей оси и уменьшение мощностных затрат на привод распределительных валов.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в кулачке распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, содержащем рабочую и цилиндрическую части, поверхности которых постоянно с силовым замыканием взаимодействуют с гидротолкателем, цилиндрическая часть является более узкой, чем рабочая, особенностью является то, что цилиндрическая часть несимметрично выполнена относительно вертикальной оси кулачка в направлении оси вращения, а ее поверхность составляет 0,4÷0,95 от ширины рабочей части и 0,3÷0,8 от радиуса цилиндрической образующей.

Для пояснения полезной модели приведены следующие иллюстрации:

На фиг.1 - изображен общий вид кулачка в направлении оси вращения

На фиг.2 - изображен поперечный разрез кулачка.

Кулачок содержит рабочую часть 3, ширина которой составляет Н, поверхность цилиндрической части 4, выполненную в виде

цилиндрической образующей с радиусом R и шириной В и расположенную несимметрично относительно вертикальной оси кулачка в направлении оси вращения.

Работа кулачка осуществляется следующим образом. Рабочая часть 3 и цилиндрическая часть 4 кулачка 1 распределительного вала 2 данной конструкции находятся в непрерывном контакте с гидротолкателем 5, который расположен в гнезде головки цилиндров так, что может вращаться вокруг своей оси.

В период контакта рабочей части 3 кулачка 1 с гидротолкателем 5 величина силового замыкания от действия усилий, развиваемых клапанной пружинной и инерционной силами, максимальна, поэтому рабочая часть 3 выполнена максимально широкой для снижения уровня контактных напряжений и величин опрокидывающего момента на гидротолкателе.

А в период контакта поверхности цилиндрической части 4 кулачка 1 с гидротолкателем 5, когда величина силового замыкания минимальна, за счет несимметричного расположения на гидротолкатель 5 воздействует вращающий момент, создаваемый силой трения, и который заставляет вращаться гидротолкатель 5 вокруг своей оси.

Преимущества полезной модели состоят в том, что по сравнению с известными аналогами, предложенная конструкция кулачка распределительного вала обеспечивает более эффективное вращение гидротолкателя вокруг своей оси, снижает интенсивность износа сопрягаемых поверхностей кулачка и гидротолкателя и уменьшает мощностные затраты на привод распределительных валов, а также получение зауженной ширины цилиндрической части кулачка выполнено непосредственно в отливке, а не методом механической обработки, что обеспечивает минимальные затраты на изготовление детали.

1. Кулачок распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий рабочую и цилиндрическую части, поверхности которых постоянно с силовым замыканием взаимодействуют с гидротолкателем, причем цилиндрическая часть является более узкой, чем рабочая, отличающийся тем, что цилиндрическая часть несимметрично выполнена относительно вертикальной оси кулачка в направлении оси вращения.

2. Кулачок распределительного вала двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что поверхность цилиндрической части составляет 0,4÷0,95 от ширины рабочей части и 0,3÷0,8 от радиуса цилиндрической образующей.