Силовой агрегат Советский патент 1986 года по МПК B60K7/00 

1 Изобретение относится к силовым агрегатам типа двигатель-трансмиссия, которые устанавливаются на транспортных средствах: автомобилях тракторах, тягачах, самоходных шасси. Цель изобретения - повышение мех нического коэффициента полезного действия и снижение металлоемкости. На фиг. 1 показан силовой агрегат, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 разрез В-В на фиг. 1. Силовой агрегат имеет корпус 1 двигателя внутреннего сгорания (ДВС состояп ий из рабочих I, II, III, IV и нагнетательных камер. В каждой ка мере совершают вращательные колебания рабочий маятниковый поршень 2 и нагнетательный маятниковый поршень жестко связанные с полуосями 4 и 5, последние соединены между собой пос редством шлицов. Корпус ДВС с двух сторон закрыт торцовыми крышками 6, несущими ступицы 7 ведущих колес и реверсивные импульсные вариаторы. Каждый из вариаторов управляется с помощью гидроцилиндров 8 и 9 и содержит по одному механизму свободно хода (мех), состоящему из ведущего элемента 10, который посредством прямых шлицов связан со шлицевой втулкой 11, являющейся клинящим органом мех. Шлицевал втулка имеет на наружной поверхности винтовые шлицы для периодического взаимодействия с винтовыми шлицами ведомого злемента 12 МСХ и подпружинена с дв двух сторон пружинами 13, опирающимися другими концами в поршни 14 и 15 гидроцилиндров 8 и 9. Ведущий элемент 10 МСХ связан с полуося ми 4 или 5 специальной шпонкой 16. Для обеспечения возможности движения последней в торцовой крышке 6 прорезаны угловые пазы 17. Плунжерный насос 18 обеспечивает подачу то лива на форсунки 19, 20 и 21, 22. Для запуска двигателя используется токопроводящий контур 23 и катушки 24, 25 и 26, 27. Торможение осуществляется тормозами 28. Пример. Рассмотрим двухтакт ный ДВС с внутренним смесеобразованием. Рабочие и нагнетательные части двигателя разделены на две части имеющие по четыре камеры, кшздая из 4 ; которы:-; ni-pai H40H;i ,т Kiipiiycii I , маятниковым поршнем . или 3 и полуосью 4 или cтyEI fII.eй 7, В 1 ябоче51 части ДВС камеры попарно отличаются по своему назначению; камеры I и П служат для совершения рабочего хода, а камеры Ш и IV - холостого npi-; вращении ступицы колеса в одном направлении и наоборот при движении в друном направлении. Силовой агрегат работает следующим образом. При вращении маятникового поршня 2 от осевого левого крайнего положения по часовой стрелке в камерах 1и П заканчивается продувка, а затем происходит сжатие топливной смеси. Как только маятниковый поршень 2достигнет своег э крайнего правого положения, произойдет процесс воспламенения смеси, и под действием возрастающего давления продуктов сгорания топливной смеси маятниковый 2 произведет вращательное движение против часовой стрелки, совершая рабочий ход. После того, как маятниковый поршень 2 приблизится к своему крайнему левому положению открываются в начале выхлопные, а затем впускные окна, и осуществляется процесс продувки камер с Затем, когда маятниковый поршень 2 начинает свое движение по часовой стрелке, эти окна закрываются, и весь процесс повторяется. В это время в камерах Ш и IV, происходит аналогичный процесс, с тем отличием, что они сдвинуты по фазе, т.е. в то время, когда в первых камерах происходит рабочий ход, затем процесс сжатия и т.д. Вторым отличием этих двух камер является то, что количество топлива, подаваемого на них, различно. В камеры, осуществляющие рабочий ход, топливная смесь подается в большем количестве, а в камеры, осуществляющие холостой ход, -- в меньшем. Нагнетательный маятниковый поршень 3,- совершая колебательные вращения совместно с маятниковым поршнем 2,- нагнетает воздух в рабочие камеры ДВС. Далее вращательные колебания полуосей 4 и 5 с помощью специальной шпонки 16 передаются на ведущие злементы 10 механизма свободного хода импульсного вариатора. Рабочий процесс в реверсивном вариаторе происходит в следующей последовательности с Т Вращательные колебания от ведуще го элемента 10 МСХ сообщаются шлнце вой втулке 1 1 , так как последняя -св зана постоянно с ведущим элементом 10, посредством прямых шлицов. Кром того, эта втулка на наружной своей поверхности имеет наклонные голицы, выполненные, например, с наклоном п часовой стрелке. При подаче заданного количества рабочей жидкости в левый гидроцилинд поршень 1А перемещается и сжимает пружину 3, В этом случае, если угол наклона наклонных шлицов шлицевой втулки 11 совпадает с направлением ее вращения, под действием осевой составляющей реакции со стороны нак лонных шлицов ведомого элемента 12 и силой сжатия пружины 13 шлицевая втулка 11 переносится вправо и выхо дит из зацепления с ведомым элементом 12 МСХ. При дальнейшем вращатель ном движении в том же направлении он перемещается на несколько шлицов относительно ведомого элемента 12. При вращении шлицевой втулки 11 в противоположном направлении, как только ее угловая скорость сравнится Сугловой скоростью ведомого элемента 12, она входит в зацепление с ведомым элементом 12 и далее-, продолжа вращательноедвижение, перемещаетсн в осевом направлении под действием осевой составляющей реакции со стороны наклонных шлицов ведомого элемента 12. Такое перемещение происходит до тех пор, пока не наступит рав новесие между осевой составляющей ре акции ведомого элемента 12 на шлицевую втулку 11 и .силой сжатия пружины 13. Затем происходит поворот ступицы ведущего колеса совместно со шлицевой. втулкой 11 на некоторый оставшийся угол. Далее процесс повторяется, и ступицы 7 ведущих колес получают импульсное вращательное движение в одном направлении, При подаче рабочей жидкости в гид роцилиндр 9 винтовые шлицы шлицевой втулки 11 входят в зацепление со шлицами ведомого элемента 12 при -ее дви жении в противоположном направлении и, с другой стороны, сообщая ступицам 7 ведущих колес противоположное вращение. Тем самым осуществляется обратное движение транспортного средства. Угол совместного поворота ступицы 7 ведущего колеса, полуоси 4 и /4 шлипево - втулки 1 1 при неизменном моменте сопротивления на колесе тем больше, чем больше величина предварительного поджатия пружины 13, Величина осевого перемещения шлицевой втулки 11 в этом случае уменьшается. Так, изменяя величину предварительного поджатия ПРУЖИ1ТЫ 13 за счет изменения количества подаваемого масла в гидроцилиндры 8 и 9, можно менять скорость вращения ступицы ведущего колеса и тем самым регулировать скорость движегшя транспортного средства. С другой стороны, изменение момента сопротивления на колесе автоматически меняет скорость его вращения. Причем увеличение этого момента приводит к увеличению осевого перемещения шлицевой втулки 11 и снижению угла совместного поворота полуоси 4, шлицевой втулки 11 и ступицы 7 ведущего колеса за одно колебание, а следовательно, и снижению скорости вращения колес. Так как при повороте транспортного средства колеса, движущиеся по внутреннему радиусу, обладают большим моментом сопротивления, их скорость вращения автоматически снижается, а последнее по своим функциональным качествам равноценно функции дифференциала. Кроме того, автоматически выполняк тся функции, которые обеспечивает блокировка цифференциала при попадании, например, правого колеса на скользкий участок дороги, левое колесо будет создавать тяговое усилие, зависящее от веса передаваемого этим колесом на грунт и его коэффициента сцепления с грунтом и не зависящее от тех условий, в которых находится правое колесо. ормула изобретения. Силовой агрегат, содержащий двигаель внутреннего сгорания, ступицы едущих колес и трансмиссию, о т и ч а ю щ и и с я тем, что, с цеью повышения механического КПД и н1-1жения металлоемкости, двигатель ыполн н качательного действия, рансмиссия выполнена в вице двух еверсивных импульсных вариаторов с еханизмом свободного хода, ведущий лемент каждого реверсивного импульного вариатора связан с валом двиателя посредством шпонки, пропущеной через угловые пазы в торцовой

крышке.двигателя и имеет галицевые соединения с клинящим органом механизма свободного хода, выполненного в виде шлицевой втулки, подпружиненной с двух сторон пружинами для осевого перемещения, управляе гь ми посредством

5 10 //

/

Г/

гидроцилиндров 5 причем на внешней поверхности шлицевой втулки имеются винтовые шлиг1,ы для периодического взаимодействия с ведомым элементом свободного хода, который жестко связан со ступицей ведущего колеса.

12

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям транспортных средств. Цель изобретения - повьшение механического коэффициента полезного действия и снижение металлоемкости. Силовой агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания, ступицы 7 ведущих колес и трансмиссию. Двигатель /4 10 внутреннего сгорания имеет жестко закрепленные на полуосях нагнетательный 3 и рабочий 2 маятниковые поршни, а на его торцовых крышках 6 установлены ступицы 7 ведущих колес. Трансмиссия выполнена в виде двух реверсивных импульсных вариаторов. Каждый вариатор содержит механизм свободного хода, состоящий из ведущего элемента 10, связанного с полуосями посредством специальной шпонки, а последний прямыми шлицами пос гоянно связан с элементом, выполненным в виде шлицевой втулки I1, на наружной поверхности которой имес SS ются винтовые шлицы для периодического взаимодействия с ведомым эле(Л ментом 12, Клинящий элемент подпружинен с двух сторон пружинами 13, управляемыми гидроцилиндрами 8 и 9. Ведомый элемент 12 жестко связан со ступицами 7 ведущих колес, 4 ил. , ю G5 00 4 4 . Фйг.1 А . ./3 ,15