Шатун двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F16C7/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в двигателях внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника

На фиг. 1 изображен предлагаемый шатун с системой смазки; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1 (отверстия, с помощью которых полость масляного канала стержня шатуна соединена с ;рабочей поверхностью вкладьшга шатун- :ного подшипника скольжения); на фиг. 3 и 4 - узел I на фиг, 1 (ва- рианты конструкции плунжера и ограничения его движения упругими элементами) .

- Шатун двигателя внутреннего сгора ния (фиг.1) состоит из шатунной головки 1 с отъемной ее частью 2, с вкладьшзами 3 и 4 тпатунного подшипника скольжения, стержня шатуна 5 с масляными каналами 6 и 7, в одном из которых установлен обратный клапан 8 из поршневой головки 9 с подшипникевой втулкой 10„ В масляном канале 7 помещен возвратно-поступательно дн движущийся золотник 11,

Масляный канал 7 стержня шатуна 5 (фиг,,2) сообщен через отверстия 12-14 с рабочей поверхностью вклады- Ша 4 шатунного подшипника скольжения Капиллярные отверстия 13 на с кладьш1ем 4 соединены кольцевыми ка- iiaBKaMH 15 g с которыми через отверс- ия 14 сообщается рабочая поверхност кладьппа. Связь отверстия 12 с рабо- поверхностью вкладьшха продубли- | ована несколько раз, С торца шатуна Отверстие 12 закрыто заглушкой 16,

Ограничение движения золотника 11 S масляном канале (фиг.З и 4) может

быть выполнено, напримерj в представленных вариантах: либо один упругий элемент 17 установлен непосредственно в золотнике 11, а другой элемент 18 - в стержне шатуна (фиг,3)j либо оба упругих элемента 17 и 18 установлены в золотнике 11, Сам золотник 11 может быть выполнен, например, монолитным из одного материала (фиг,4) либо составным, когда наружная стальная оболочка заливается свинцом 19, с целью увеличения его массы. Верх- НИИ край масляного канала 7 у подшипниковой втулки 10 ограничивается за- глvшкoй - упором 20, а полость масля0

5

о 5 0

5

0

5

0 5

ного канала между золотником 11 и заглушкой - упором 20 соединена с атмосферой через дренажное отверстие 21, Для подачи масла на смазку в отъемной части 2 и вкладьш1е 3 выполнены канавки 22 и 23 соответственно.

Элементы шатуна двигателя внутреннего сгорания во время его движения взаимодействуют следующим образом.

Во время движения поршня в рабочем цилиндре шатун, соединенный с поршневым пальцем, поворачиваясь на нем в подшипниковой втулке 10, опускается или поднимается, в зависимое- ти от направления движения поршня.

При приближении поршня к верхней мертвой точке шатун поднимается. При этом сила инерции золотника 11, действующая на него в направлении, противоположном направлению ускорения центра масс шатуна, по второму закону Ньютона, увлекает золотник вверх к упору 20,

При приближении поршня к нижней мертвой точке сила инерции золотника, действующая на него в направлении, противоположном ускорению центра масс шатуна, которое притормаживает его движение, двигает золотник 11 в сторону масляного канала 7, тем самым увеличивает давление масляного столба в канале, так как перетеканию масла через канал 6 в сторону . подшипника препятствует обратный клапан 8, Избыточное давление направляет часть объема масла, вытесняемого золотником 11 из каналов 7 и 6 в отверстие 12, а из него через отверстия 13 попадет в канавки 15, из которых через отверстия 14 поступает на рабочую поверхность верхнего вкла,цьша 4 шатунного подшипника скольжения, что увеличивает количество смазки и по- вьллает давление в масляном слое рабочей поверхности вкладыша, тем самым улучшает условия смазки в шатунной головке 1. Для достижения поставленной цели масса золотника 11 должна определяться по следующей зависимости:

4 +

mr-vfr

mo-Wc

7m-

w +

-масса золотника

-диаметр золотника

-ускорение центра, тяжести золотника в конце хода;

р - давление смазки в подводящем масляном канале стержня шатуна , Шс; - масса столба смазки между

золотником и обратным клапаном-, ускорение центра тяжести

столба смазки между золотником и обратным клапаном в конце хода шатуна; g - ускорение силы тяжести. Таким образом, в 2-тактном дизеле один раз, а в 4-тактном дважды за один рабочий цикл дизеля шатунные - подшипники получают дополнительную порцию масла, обеспечивая при этом повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника.

Формула изобретения

1. Шатун двигателя внутреннего . сгорания, преимущественно дизельного содержащий поршневую головку с под-i шипниковой в.тулкой, стержень с каналом для масла и шатунную головку с вкладьш1ами шатунного подшипника скольжения и подводящим масляным каналом с расположенным в нем обратным клапаном, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения долговечности и надежности за счет уменьшения износа шатунного подшипника путем интенсификации подачи смазки, он снабжен золотником, расположенным в масляном канапе стержня с возмож

костью ограниченного возвратно-поступательного перемещения, полость масляного канала стержня шатуна, расположенная между золотником и обратным клапаном, соединена посредством отверстий с рабочей поверхностью шатунного подшипника, полость масляного канала стержня между подшипниковой втулкой поршневой головки и золотником соединена с атмосферой, а масса золотника определяется из следующего соотношения:

5

0

5

0

5

tFd

+ mcWc

Idl

m

w - gw + g

где m - масса золотника; dj - диаметр золотника; w - ускорение центра тяжести

золотника в конце хода; р - давление смазки в подводящем масляном канале стержня шатуна; т - масса столба смазки между

золотником и обратным клапаном-, WP - ускорение центра тяжести

столба смазки между золотником и обратным клапаном в конце хода шатуна; g - ускорение силы тяжести. 2. Шатун по П.1, о тли ч аю - щ и и с я тем, что между взаимообращенными торцовыми поверхностями золотника и полости, в которой он расположен , установлены упругие элементы.

ю

18

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно дизельных. Цель - повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника. В масляном канале 7 стержня шатуна 5 размещен с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения золотник 11. Полость масляного канала стержня шатуна между .золотником 11 и обратным клапаном 8.сообщена через отверстия с рабочей поверхностью шатунного подшипника скольжения. Полость масляного канала между подшипниковой втулкой 10 поршневой головки 9 и золотником сообщена с атмосферой. Масса золотника определяется по расчетной зависимости. Конструктивное выполнение шатуна позволяет повысить интенсивность- подачи смазки в рабочую зону шатунного подшипника, повышая тем самым его надежность и долговечность. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л С ю |

Фиг.З

Фuг,ff