ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02B75/26 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при разработке механизма преобразования двигателей внутреннего сгорания с каналами для смазки в его составных частях.

Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС), содержащий поршни, связанные с наклонной шайбой при помощи штоков, косой кривошип, на который установлена наклонная шайба, и систему масляных каналов, выполненных в валу, косом кривошипе, наклонной шайбе и штоках [1]
Основным недостатком данной конструкции является сложность кинематической связи нижней головки штока с наклонной шайбой, а следовательно, и сложность подачи смазки в цилиндропоршневую группу (ЦПГ) ДВС. В результате в известной конструкции невозможно обеспечить стабильную цикловую подачу масла в ЦПГ вне зависимости от частоты вращения вала, что приводит к снижению ресурса механизма преобразования и ЦПГ, а так же к перерасходу масла.

С точки зрения сходства кинематической схемы, наиболее близким к заявленному техническим решением, принятым в качестве прототипа, является поршневая машина, в частности ДВС, содержащая корпус, размещенный в нем вал с косым кривошипом, установленную на последнем и на опорах между рычагами наклонную шайбу и штоки, кинематически связанные с поршнями и при помощи пальцев с рычагами [2]
Несмотря на то, что с точки зрения кинематики данная конструкция является более благоприятной, однако и она не позволяет реализовать оптимальный режим смазки ЦПГ двигателя, что в конечном итоге ведет к перерасходу смазочного материала и снижению долговечности двигателя в целом.

Цель изобретения обеспечение на всех режимах работы оптимальной смазки механизма преобразования и ЦПГ двигателя с сухим картером и, тем самым, увеличение ресурса двигателя и снижение затрат смазочного материала.

Поставленная цель достигается за счет того, что в двигателе, содержащем корпус, размещенный в нем вал с косым кривошипом, установленную на последнем и на опорах между рычагами наклонную шайбу и штоки, кинематически связанные с поршнями и при помощи пальцев с рычагами, согласно изобретению пальцы, соединяющие нижние головки штоков поршней с рычагами, установлены на эксцентриках, размещенных в проушинах рычагов, а двигатель снабжен системой подачи масла в шток поршня, образованной по меньшей мере в виде одного прерывистого канала, части которого выполнены соответственно в эксцентрике и нижней головке штока. Кроме того, в рычагах могут быть выполнены масляные каналы, сообщенные с одной стороны с главной масляной магистралью двигателя, а с другой с системой подачи масла в штоки поршней. При этом, в частном случае, входное отверстие части канала в нижней головке штока совпадает с выходным отверстием части канала в эксцентрике при положении поршня в верхней мертвой точке и входное отверстие части канала в эксцентрике совпадает с выходным отверстием части канала в рычаге при положении поршня в верхней мертвой точке. В другом случае входное отверстие части канала в нижней головке штока совпадает с выходным отверстием части канала в эксцентрике, а входное отверстие части канала в эксцентрике совпадает с выходным отверстием части канала в рычаге при положении на середине расстояния между верхней и нижней мертвыми точками.

Наличие у заявленного изобретения отличительной от прототипа совокупности существенных признаков, каждый из которых необходим, а все они вместе достаточны для достижения поставленного результата, говорит о новизне предложенного технического решения.

Проведенный в данной и смежной отраслях техники патентный поиск не выявил источников информации, содержащих признаки отличительной совокупности заявленного изобретения, на основании чего можно констатировать, что оно явным образом вытекает из существующего уровня техники и обладает изобретательским уровнем.

Возможность при помощи изложенной в формуле изобретения совокупности признаков достичь поставленного результата делает предложенное изобретение промышленно применимым.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана кинематическая схема двигателя; на фиг. 2 нижняя головка штока в сборе с эксцентриком и каналом в одном из них (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 то же, но с каналом в обоих эксцентриках; на фиг. 4 и 5 разные положения штока и эксцентрика, при которых отверстия частей масляного канала в них соответственно совпадают и перекрыты.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус (условно не показан), размещенный в нем вал 1 с косым кривошипом 2, наклонную шайбу 3, установленную на косом кривошипе 2 на опорах 4 между рычагами 5. Поршни 6 кинематически связаны со штоками 7 и при помощи пальцев 8 с рычагами 5. Пальцы 8, соединяющие нижние головки 9 штоков 7 поршней 6 с рычагами 5, установлены на эксцентриках 10, которые крепятся в проушинах рычагов 5. В штоках 7 и поршнях 6 выполняются смазочные каналы 11, которые сообщены с масляной магистралью 12 при помощи по меньшей мере одного прерывистого канала (фиг. 2), части 13 и 14 которого выполнены в эксцентрике 10 и нижней головке штока 9 соответственно. Части 13 канала могут быть выполнены и в обоих эксцентриках 10 (фиг. 3). При положении поршня в ВМТ входное отверстие 15 части канала 14 в нижней головке 9 штока совпадает с выходным отверстием 16 части канала в эксцентрике 10.

Каналы 11 в штоках поршней сообщаются с масляной магистралью двигателя 12 при помощи каналов 14, 13 и 17, выполненных в нижней головке 9 штока 7, эксцентрике 10 и в рычагах 5 соответственно.

Двигатель работает следующим образом. При работе ДВС масло из масляной магистрали 12 по каналу 17 в рычаге 5 поступает к каналу 13 в эксцентрике 10. Отверстие 15 и 16 в нижней головке 9 штока 7 и в эксцентрике 10 совпадают в ВМТ, т.е. в тот момент, когда шток 7 практически останавливается. Причем при движении от ВМТ к НМТ к движению смазки по каналу 11 штока добавляется инерционность.

Здесь приведен пример работы двигателя и его устройства в случае впрыска масла в ВМТ. Однако момент впрыска зависит от расположения входных/выходных отверстий части канала в деталях механизма. Поэтому впрыск может быть организован в любой требуемый момент и с нужной длительностью, например на середине рабочего хода поршня.

Импульсивность подачи смазки в зону поршень гильза цилиндра позволяет хорошо смазывать в нужный момент указанную пару и не переполнять зазор в данной паре, что делает смазку оптимальной, а следовательно, уменьшает расход масла. Одновременно осуществляется дозированная смазка пар трения в механизме преобразования.

Использование: в машиностроении, а именно в двигателестроении, и может найти применение при разработке механизма преобразования двигателей внутреннего сгорания с каналами для смазки в его составных частях. Сущность изобретения: в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, размещенный в нем вал 1 с косым кривошипом 2, установленную на последнем и на опорах между рычагами 5 наклонную шайбу 3 и штоки 7, кинематически связанные с поршнями 6 и при помощи пальцев 8 с рычагами 5. Пальцы, соединяющие нижние головки штоков поршней с рычагами, установлены на эксцентриках 10, размещенных в проушинах рычагов 5. Двигатель снабжен системой подачи масла в шток поршня, образованной по меньшей мере в виде одного прерывистого канала, части которого выполнены соответственно в эксцентрике 10 и нижней головке штока 7. В рычагах 5 выполнены масляные каналы, сообщенные с одной стороны с главной масляной магистралью 12 двигателя, а с другой с системой подачи масла в штоки поршней. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, размещенный в нем вал с косым кривошипом, установленную на последнем и на опорах между рычагами наклонную шайбу и штоки, кинематически связанные с поршнями и при помощи пальцев с рычагами, отличающийся тем, что пальцы, соединяющие нижние головки штоков поршней с рычагами, установлены на эксцентриках, размещенных в проушинах рычагов, а двигатель снабжен системой подачи масла в шток поршня, образованной по меньшей мере в виде одного прерывистого канала, части которого выполнены соответственно в эксцентрике и нижней головке штока. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в рычагах выполнены масляные каналы, сообщенные с одной стороны с главной масляной магистралью двигателя, а с другой с системой подачи масла в штоки поршней. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что входное отверстие части канала в нижней головке штока совпадает с выходным отверстием части канала в эксцентрике при положении поршня в верхней мертвой точке. 4. Двигатель по пп.2 и 3, отличающийся тем, что входное отверстие части канала в эксцентрике совпадает с выходным отверстием части канала в рычаге при положении поршня в верхней мертвой точке. 5. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что входное отверстие части канала в нижней головке штока совпадает с выходным отверстием части канала в эксцентрике, а входное отверстие части канала в эксцентрике совпадает с выходным отверстием части канала в рычаге при положении поршня на середине расстояния между верхней и нижней мертвыми точками.