КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ Российский патент 1995 года по МПК F16C3/14 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с литыми коленчатыми валами.

Известен коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, содержащий прямолинейные каналы подвода масла в подшипник.

Недостатком данного коленчатого вала является то, что выход канала подвода масла под углом к шатунному подшипнику способствует неравномерному распределению смазки, находящихся в ней абразивных частиц и ведет к неравномерному повышенному износу шатунной шейки с одной стороны.

Известен коленчатый вал с прямолинейными каналами отвода масла, перпендикулярными образующей шатунной шейки. Однако эти каналы выходят в область высоких нагрузок от давления газов, где зазор между шейкой и вкладышем составляет 7-10 мкм. Абразивные частицы в масле размером свыше 50-600 мкм, а они составляют более 80%, не имея возможности проскочить в зазоре, внедряются в подшипник и ведут к повышенному абразивному износу шатунной шейки. Прямолинейный канал в данном случае не обеспечивает увеличения износостойкости.

Известен коленчатый вал, содержащий на шатунной шейке два шатуна и каналы отвода масла в подшипник, выполненные перпендикулярно плоскости кривошипа. Однако сообщение каналов подвода и отвода масла возможно только через полость, а наличие полости ведет к накоплению абразивных частиц, которые при выходе из канала ведут к аварийному абразивному износу - задиру шатунной шейки. Износостойкость вала уменьшается. Наличие полостей резко ухудшает ремонтопригодность вала.

Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является коленчатый вал, содержащий криволинейные каналы подвода и отвода масла.

Недостатком этого вала является то, что канал отвода масла в подшипник выходит к поверхности шейки под углом, что ухудшает условия смазки и ведет к неравномерному, повышенному с одной стороны, износу шатунной шейки. Криволинейные каналы не улучшают условий смазки и не увеличивают износостойкости шеек, они только улучшают технологичность конструкции. Неравномерность распределения смазки этого коленчатого вала ведет к увеличению износа шатунной шейки с одной стороны и при ремонте вал перешлифовывается не на очередной ремонтный размер, а через ремонтный размер, что сокращает ресурс коленчатого вала.

Кроме того, выход каналов подвода и отвода масла неперпендикулярно образующим шеек затрудняет равномерное снятие фасок, а это ведет к задиру вкладыша (5-10%).

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании коленчатого вала с улучшенными условиями смазки и увеличенной износостойкости шатунных шеек.

Решение этой задачи обеспечивает равномерное распределение смазки и абразивных частиц, имеющихся в смазке, по длине шатунной шейки.

Для достижении этого технического результата коленчатый вал содержит коренные и шатунные шейки, в которых выполнены криволинейные каналы отвода и подвода масла к подшипникам. Эти каналы на выходе из шатунной и коренной шеек выполнены прямолинейными и перпендикулярными образующим шеек и плоскости кривошипа.

Выполнение каналов отвода и отвода масла криволинейными, а на выходе из шатунных и коренных шеек прямолинейными и перпендикулярными образующим шеек и плоскости кривошипа обеспечивает увеличение износостойкости шатунных шеек и подшипника и улучшает условия смазки. Это достигается за счет того, что криволинейные каналы подвода масла облегчают подвод масла от коренной шейки к шатунной, каналы отвода масла в подшипник, являющиеся продолжением канала подвода и выполненные прямолинейными и перпендикулярными образующей шатунной шейки и плоскости кривошипа, обеспечивают равномерность распределения смазки по длине шатунной шейки, а вместе с тем и равномерность распределения абразивных частиц, имеющихся в смазке по длине шейки. Выполнение продолжение канала подвода масла прямолинейным и перпендикулярно образующей коренной шейки у входа обеспечивает равномерное снятие фаски, что исключает задиры вкладышей. Длина прямолинейных участков каналов подвода и отвода масла больше или равна припуску на шлифовку.

На фиг. 1 показан предлагаемый коленчатый вал; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Коленчатый вал содержит коренные шейки 1, соединенные с шатунной шейкой 2 криволинейными каналами 3 подвода и отвода масла, которые на выходе из коренной 1 и шатунной 2 шеек имеют участки 4, выполненные прямолинейными и перпендикулярными образующим этих шеек и плоскости кривошипа. По каналам 3 и их участкам 4 масло от коренной шейки 1 поступает в шатунную шейку 2.

Проведенные сравнительные испытания предлагаемой конструкции и прототипа показали, что износ на 1000 км пробега известной конструкции составляет 1,25 мкм, а предлагаемой - 0,9 мкм. Износостойкость предлагаемой конструкции почти в 1,5 раза выше, чем у прототипа. Увеличивается ресурс коленчатого вала и двигателя в целом. Улучшается ремонтопригодность, так как удобнее пробивать отверстие сверлом после наплавки и удобнее снимать фаски.

Сущность изобретения: в коленчатом валу выполнены криволинейные каналы подвода и отвода масла, соединяющие коренные и шатунные шейки. Эти каналы на выходе из шеек выполнены прямолинейными и перпендикулярными к образующим шеек и плоскости кривошипа. Это позволяет равномерно распределить смазку и абразивные частицы, имеющие в смазке, по длине шатунной шейки, что повышает износостойкость шеек и подшипников. 2 ил.

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ, преимущественно для многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания, содержащий коренные и шатунные шейки с криволинейными каналами для смазки, отличающийся тем, что каналы отвода и подвода масла на выходе из шеек выполнены прямолинейными и перпендикулярными к образующим шеек и плоскости кривошипа.