Золотниковый газораспределительный механизм  двигателя внутреннего сгорания

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания золотникового типа предназначен для обеспечения нормальной работы силового агрегата. Полнотелый вал (1) переменного диаметра с выполненными в его теле отверстиями для соединения с атмосферой в фазах впуска топливовоздушной смеси и выпуска отработавших газов с кольцами (2),(3) с отверстиями в диаметральном сечении и уплотнительными кольцами(4),(5) для обеспечения дополнительного лабиринтного уплотнения расположен в ложементе, выполненном в верхнем(6) и нижнем(7) полукорпусах для вала с учетом коэффициентов теплового расширения и исключения его заклинивания имеет посадочные места для подшипников скольжения или качения на концах и ведомый привод(8) для приведения в действие от коленчатого вала двигателя.       

Целью проекта является разработка, проектирование и изготовление прототипа вального золотникового газораспределительного механизма (ГРМ) четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с улучшенными технологическими, эксплуатационными, экономическими потребительскими и экологическими характеристиками. Золотниковый ГРМ ДВС-это Технологический продукт -золотниковый газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания для установки на силовой агрегат любого типа и назначения взамен традиционного ГРМ с тарельчатыми клапанами с улучшенными технологическими характеристиками ( 100 % локализованное в периметре одного предприятия производство с минимальным набором станочного оборудования), экономическими показателями ( снижение на 30% себестоимости изготовления ГРМ из-за использования недорогого сырья и отсутствия многочисленных дорогостоящих входящих комплектующих), эксплуатационной составляющей (отсутствие периодических настроек и регулировок, увеличенный в 2 раза моторесурс, повышение на 25-30% мощности агрегата и КПД, сниженный на 25% расход топлива), потребительскими свойствами (снижение шумовых характеристик) и экологичностью выхлопа (растянутое по времени наполнение камеры сгорания и , как следствие полное сгорание топливовоздушной смеси, отвечающее европейским стандартам ЕВРО-5, -6, -7 по выбросам в атмосферу).

       Под новизной предлагаемых в проекте решений следует подчеркнуть, что с опорой на фундаментальные принципы теории двигателя внутреннего сгорания необходим пересмотр течения динамических процессов газораспределения в головке блока цилиндров в плоскости использования золотникового вала для обеспечения нормальной работы действующего двигателя, взятого в качестве донора для экспериментального прототипирования и подтверждения результатов, ожидаемых в ходе реализации НИОКР. Золотниковый принцип газораспределения в головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в данном случае во вращении полнотелого вала переменного диаметра между двумя полукорпусами. В теле вала в диаметральной плоскости выполнены отверстия определенного размера, соединяющие полости цилиндра с впускными патрубками в момент наполнения топливовоздушной смесью, запирающие в фазе сжатия и рабочего хода и открывающиеся в момент выпуска отработавших газов.

       Конкурентные преимущества-Технологические преимущества-минимальный набор станочного оборудования для изготовления узла-многочисленные входящие комплектующие, обеспечивающие работу механизма, обуславливают и многооперационность для выполнения посадочных мест, сложность и длительность техпроцесса, что сказывается на себестоимости изделия. Золотниковый газораспределительный механизм в своём конструктиве имеет значительно меньше деталей. Беглое сравнение длительности технологических процессов изготовления корпусов ГРМ говорит о сокращении нормо-времени на 10-15%. Экономические преимущества-100% локализация производства нового изделия в периметре одного предприятия исключает логистику доставки многочисленных входящих комплектующих разных производителей, из комплекта деталей для сборки исключаются (для обычного четырехцилиндрового восьмиклапанного атмосферного карбюраторного ДВС) как минимум 8 клапанов, 8 пружин, 8 седел, 8 сухарей, 8 коромысел, 8 направляющих втулок и т.д. общей стоимостью около 1 500- 2 000 руб. При программе выпуска производством двигателей АО "АВТОВАЗ" 350 000 силовых агрегатов экономия составит 525 000 000-700 000 000 руб. Эксплуатационные преимущества-отсутствие пружин, на сжатие каждой из которых для обеспечения нормальной работы необходимо усилие 37-45 кг. высвобождает около 15% заложенной мощности т.е. при уже известных входных параметрах значений ГРМ эталонного двигателя-донора, выбранного для текущего НИОКР она переходит к конечным актуаторам при сниженном на 15% расходе топлива ( на 10 000 км пробега при стоимости АИ 92 42 руб. экономия 42 000). Из стоимости обслуживания ГРМ исключены расходы на периодические настроечные операции (регулирование зазоров между пятками тарельчатых клапанов и рабочей поверхностью кулачкового вала). К экономическим преимуществам также следует отнести увеличенный на 100% моторесурс, т.к. золотниковый вал ГРМ вращается в 2 раза медленнее кулачкового. Потребительские преимущества-при вращении золотникового вала ГРМ растянутое по времени в течении всего такта открывание впускных и выпускных каналов исключает "хлопки", свойственные работе обычного ГРМ ввиду дефицита времени на продувку каналов. Экологические преимущества...К общеизвестным недостаткам обычных двигателей внутреннего сгорания в экологическом аспекте относят недогорание топливовоздушной смеси в силу различных технологических и динамических параметров. Поэтому выхлоп содержит кроме углекислого газа еще много несгоревших фракций, влияющих на экологию. Для решения этих проблем в конструктив системы выпуска включают различные дорогостоящие дополнения, в том числе и нейтрализаторы выхлопных газов. В процессе реализации проекта намечен наклон впускного канала 45 град. к вертикали, чтобы наполнение полости цилиндра происходило по спиралевидной (циклонической) траектории. От данного наполнения ожидается лучшее насыщение кислородом топливовоздушной смеси и её полное сгорание. При получении по этому пункту положительных значений (соответствие европейским нормам токсичности выброса в атмосферу ЕВРО-5,-6) будет рассматриваться вопрос о предложении продукта на экспорт с соблюдением всех юридических норм.

На страницу проекта