Узел двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F16C3/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к узлам двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения динамических нагрузок в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 показан узел, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид с торца ( d - угол между плоскостями колен); на фиг. 3 - векторная диаграмма сил инерции, дейст- вуюши.х на колена коленчатого вала (торцовый вид); на фиг, 4 - проекции сил инерции колен коленчатого вала на вертикал1 - ную плоскость; на фиг. 5 - то же,на гори- зонтальную плоскость.

Коленчатый вал содержит четыре колена. Колено 1 выполнено с короткой гпатун- ной шейкой, колена 2 и 3 - с длинной шатунной шейкой, а колено 4 - с короткой. При этом на коротких Шатунных шей- ках колен 1 и 4 установлено в два раза меньше шатунов 5, чем на П1ейках колен 2 и 3. Колена 1 и 4 расположены в одной плоскости и направлены в одну сторону, а плоскости колен 2 и 3 расположены под 120 к плоскости колен 1 п 4.

Работа узла осушествляется следующим образом.

Коленчатый вал устанавливается на оно- ры 7. Для уравновешивапия моментов сил инерции и центробежных сил устанавливают противовесы 6. При враш.енип коленчатого вала иштуны 5 посредством пор1нневого нальца 8, связанного поршнями 9, передают им возвратно-ноступательное движение вдоль осп 10 норшней 9.

Плоскость колен 1 п 4 расположена под угло.м 120° к плоскости колен 2 и 3, причем к каждой плоскостп присоединяется одинаковое количество шатунов, поэтому вследствие угловой симметрии все силы инерции Р взаи.мно уравновешены, т. е. главный резуль- тирующий вектор сил инерции равен нулю (фиг. 3).

Колена 1 и 4 находятся на одинаковом расстоянии от центра коленчатого вала (начало координат 0), расположены в одной нлоскости и нанравлены в одну сторону, вследствие этого моменты сил инерции Р

от этих колен взаимно уравновешены (фиг. 4) Проекции сил инерции колен 2 и 3 в плоскости колен 1 и 4, т. е. в плоскости осей координат yZ (фиг. 4), соединяют моменты, которые также взаимно уравновешены вследствие одинакового рассстояния от центра коленчатого вала (начало координат 0).

Проекции сил инерции колен 2 и 3 в плоскости, перпендикулярной плокости колен 1 и 4 (в плоскости осей координат XZ) (фиг. 5), создают момент.

М 2P-sin60°-Q V3-P-Q, где Q межцилиидровое расстояние;

Р - сила инерции одного колена (цилиндра) .

В то время как в нзвестном трехколенчатом вале, имеюще.м па каждой шейке силы инерции 2Р, суммарный мо.мент сил инерции равен

М 2-V5- Р- Q, т. е. в 2 раза больше.

В узел с такой кривошипной схемой сохраняется межцилиндровое расстояние и, следовательно, габарит двигателя, но все неуравновешенные моменты уменьшаются вдвое. Кро.ме того, у.меньшается число корен- ны.х опор и межцилипдровы.х перегородок с 4 до 3. Такая конструкция узла иозволяет уменьшить нротивовесы коленчатого вала, не устанавливать уравновешиваюший механизм, снизить напряженность коленчатого вала и ег о коренных онор, у.меньшить вес двигателя и увеличить его надежность.

Формула изобретения

Узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий коленчатый вал и шатуны, установленные на его шейках, нродольные оси си.мметрии .которы.х расноложены в трех пересекающихся под углом 120 плоскостях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения динамических нагрузок в процессе работы, вал вьшолнен четырехколенным, на шейках каждого из торцовых колен установлено в 2 раза iVieHbHje шатунов, чем на любой из центральных шеек, а продольные оси торцовых колен расположены в одной нлоскости но одну сторону от оси вала.

фиг.г

Рсов 60 фцг.З

i2p

Изобретение относится к машиностроению, в частности к узлам двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить его надежность за счет снижения динамически.х нагрузок. Цель достигается путем уменьшения количества шатунов 5 в четырехко- ленном валу на торцовых коленах вдвое по отношению к любому из центральных колен, а оси торцовых колен расположены в одной плоскости по одну сторону от оси вала. С указанной кривошипной схемой сохраняется межцилиндровое расстояние. Все неуравновешенные силы уменьшаются вдвое. Число коренных опор и межцилиндровых перегородок уменьшается с четырех до трех. 5 ил. (О (Л 00 to оо vj О5

Редактор Н. Швыдкая Заказ 2948/40

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2Pcos6a°2P-COS60

cpusA

X 2PilnBO

2P 51п6О°

фиг. 5

Составитель В. Иванов

Техред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Тираж 759Подписное