ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F02B67/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. Известен двигатель внутреннего сгорания, в котором шестерня коленчатого вала передает крутящий момент от коленчатого вала на привод агрегатов посредством натяга в посадке ее на шейку коленчатого вала и шпонки. Маховик крепится болтами к заднему торцу коленчатого вала. Центрирование маховика осуществляется втулкой, запрессованной в маховик с фиксацией ее стопорным кольцом (см. И.М.Юрковский, В.А.Толпыгин. «Автомобили КамАЗ». МОСКВА, ИЗДАТЕЛЬСТВО ДОСААФ, 1975, стр.31 рис.9, стр.39 рис.14, стр.40 рис.15, стр.49 рис.21, стр.150 рис.78).

Недостатком такого двигателя является невозможность при его модернизации без увеличения его габаритов и веса увеличить момент, передаваемый креплением маховика, из-за ограничений в увеличении диаметра хвостовика коленчатого вала.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному техническому решению является двигатель внутреннего сгорания по патенту Российской Федерации RU 2193095 С2, в котором шестерня коленчатого вала передает крутящий момент на привод агрегатов посредством болтов, которые одновременно крепят шестерню коленчатого вала и маховик. Шестерня коленчатого вала и маховик крепятся к опорному торцу коленчатого вала, входящему внутрь расточки в шестерне. Эта конструкция позволяет без изменения габаритов и веса двигателя увеличить передаваемый креплением маховика момент в 1,8 раза по сравнению с серийной.

Недостатком известной конструкции является невозможность дальнейшего увеличения момента для более глубокой модернизации двигателя, что невозможно без увеличения его габаритов и веса из-за ограничений в увеличении диаметра хвостовика коленчатого вала, входящего в расточку шестерни коленчатого вала.

Была поставлена задача увеличить момент, передаваемый креплением маховика двигателя, в 3 раза по сравнению с серийным без увеличения габаритов и веса двигателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в ДВС, содержащем коленчатый вал, ведущую шестерню, закрепленную на хвостовике коленчатого вала, блок промежуточных шестерен, шестерню отбора мощности на привод внутренних потребителей и маховик, закрепленный на хвостовике коленчатого вала болтами, ведущая шестерня закреплена на коленчатом валу болтами крепления маховика и установочным штифтом, опорный торец коленчатого вала совмещен или выступает от переднего торца ведущей шестерни, отношение длины свинчивания резьбы болта к диаметру резьбы составляет 0,6...0,9.

Совмещение опорного торца коленчатого вала с передним торцом венца шестерни коленчатого вала или выступание опорного торца коленчатого вала над передним торцом венца шестерни коленчатого вала позволяет увеличить диаметр опорного торца коленчатого вала, что, в свою очередь, позволяет увеличить диаметр окружности расположения болтов крепления маховика, диаметр резьбы болтов и, в конечном счете, выполнить поставленную задачу. При этом исключение расточки из шестерни коленчатого вала повышает ее технологичность.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного технического решения, не обнаружен. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналогов позволило установить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленном техническом решении, изложенном в формуле изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию «новизна».

При решении поставленной задачи возникает следующее противоречие.

С одной стороны, для увеличения крутящего момента, передаваемого креплением маховика модернизируемого двигателя, необходимо увеличение диаметра опорного торца коленчатого вала, что привело бы к увеличению диаметра расточки в шестерне коленчатого вала, которое сделало бы эту шестерню неработоспособной.

С другой стороны, увеличение внутреннего диаметра венца шестерни коленчатого вала для обеспечения ее работоспособности потребовало бы изменения всей гитары привода агрегатов и привело бы к увеличению габаритов и веса двигателя и, следовательно, к невыполнению поставленной задачи.

В заявленном техническом решении это противоречие решено следующим образом: опорный торец коленчатого вала совмещается с передним торцом шестерни коленчатого вала или выступает над ним; в этом случае из-за отсутствия расточки в шестерне коленчатого вала появляется возможность для увеличения опорного торца коленчатого вала, увеличения диаметра расположения болтов крепления маховика и увеличения диаметра резьбы болтов крепления маховика при сохранении их количества, что и позволило решить поставленную задачу.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленное техническое решение соответствует условию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображен узел привода, согласно изобретению содержащий коленчатый вал 1, блок промежуточных шестерен 2, шестерню отбора мощности 3, маховик 4, болты крепления 5 и фиксирующие штифты 6.

На Фиг.2 изображены отверстия 7 под болты крепления 5.

Передача крутящего момента на привод осуществляется от опорного торца коленчатого вала 1 через маховик болтами крепления 5 маховика 4, вворачиваемыми в резьбовые отверстия коленчатого вала. При этом шестерня отбора мощности прижимается между опорными посадочными торцевыми поверхностями коленчатого вала и маховика. Штифт служит для фиксирования шестерни отбора мощности и маховика. Длина свинчивания болта 5 к диаметру резьбы выполнена с соотношением 0,6...0,9.

При выполнении опорного торца коленчатого вала, совмещенного с передним торцом шестерни отбора мощности или выступающего над ним, лимитирующим увеличение диаметра расположения болтов крепления маховика является диаметр впадин зубьев шестерни, а это позволяет увеличить диаметр опорного торца коленчатого вала и тем самым увеличить крутящий момент, передаваемый креплением маховика модернизируемого двигателя КАМАЗ в 3 раза по сравнению с серийным двигателем.

Заявленное техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на существующем технологическом оборудовании с использованием современных технологий.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет увеличить диаметр опорного торца коленчатого вала, что, в свою очередь, позволяет увеличить диаметр окружности расположения болтов крепления маховика, диаметр резьбы болтов и, в конечном счете, получить повышение мощности и крутящего момента без увеличения габаритов и веса двигателя. Двигатель внутреннего сгорания содержит коленчатый вал, ведущую шестерню, установленную на хвостовике коленчатого вала, блок промежуточных шестерен, шестерню отбора мощности на привод внутренних потребителей и маховик, закрепленный на хвостовике коленчатого вала болтами. Опорный торец коленчатого вала совмещен или выступает от переднего торца ведущей шестерни. Отношение длины свинчивания резьбы болтов крепления маховика к диаметру резьбы составляет 0,6...0,9. 2 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий коленчатый вал, ведущую шестерню, установленную на хвостовике коленчатого вала, блок промежуточных шестерен, шестерню отбора мощности на привод внутренних потребителей и маховик, закрепленный на хвостовике коленчатого вала болтами, отличающийся тем, что опорный торец коленчатого вала совмещен или выступает от переднего торца ведущей шестерни, отношение длины свинчивания резьбы болтов крепления маховика к диаметру резьбы составляет 0,6-0,9.