Шатунно-поршневая группа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02F3/00 F16J1/14 

Изобретение относится к двигате- лестроению.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 показана шатунно-порш- неаая группа, общий вид; на фиг.2 - то же, сечение; на фиг. 3 - векторная диаграмма давлений в подшипнике поршня.

Шатунно-поршневая группа преимущественно двухтактного двигателя внутреннего сгорания содержит поршень 1, шатун 2, верхняя головка 3 которого размещена во внутренней полоски порш- ня 1, и цилиндрическую втулку 4, закрепленную на внутренней стенке днища поршня 1. Цилиндрические поверхности 5 и 6 втулки 4 и головки 3 шатуна соответственно образуют опорные поверхности. Опорная поверхность 6 головки шатуна 3 выполнена вогнутой с центром кривизны, расположенным в центре тяжести сборки поршня 1 и яв- ляюшлмся центром качания шатуна. Меж- ду опорными поверхностями 5 и 6 втулки 4 и головки 3 шатуна оазмешены со- лики 7, выполненные с равнорасполо- женными по окружности и размещенными по винтовой линии выступами 8. На обращенных к роликам 7 опорных поверхностях 5 и 6 втулки 4 и верхне головки 3 шатуна 2 выполнены профиль ные впадины 9 для взаимодействия с вступами -8 роликов 7. В частном слу- чае профилированная поверхность для контактирования с роликами 7 у верхней головки 3 шатуна 2 может быть выполнена на накладке, которая может быть соединена с верхней головкой 3 одним из известных в технике неподвижных соединений, например штифтами Ролики 7 могут быть расположены как в один, так и в несколько рядов и ограничиваться от осевого смещения стопорными шайбами 10.

Поскольку группа является неповоротной, ее конструкция должна иметь устройство, препятствующее ее самопроизвольной расстыковке, которое, например, может быть образовано двумя накладками 11, прикреплёнными к поршню 1, например, винтами. На вогнутой поверхности накладок 11 закреплены антифрикционные прокладки 12, образующие подшипник скольжения при контакте с выпуклыми цилиндрическими поверхностями шатуна 2, цен кривизны которых совпадает с центром качания шатуна 2, а величина зазора между цилиндрическими поверхностями шатуна 2 и прокладками 12 должна исключать контакт этих поверхно с- тей при работе двигателя.

При работе двигателя внутреннего сгорания (две) на его поршень действует сила, переменная за цикл, но постоянная по направлению - от головки блока цилиндров к коленчатому валу Таким образом, благодаря наличию зазора между шатуном 2 и прокладками 12 во время работы двигателя нагрузка воспринимается подшипником качения на всех режимах работы, за исключением прокруток от внешних источников энергии во время запуска, регулировок, сборки и демонтажа. Во время работы две шатун 2, отклоняясь от вертикального положения на угол /) , создает боковую силу, действующую на поршень 1. При изменений знака боковой силы в мертвых точках происходит перекладка поршня с одной стороны цилиндра к другой, сопровождающаяся ударом поршня о гиль.зу цилиндра. При традиционной конструкции поршня с поршневы пальцем невозможно совместить центр вращения подшипника верхней головки шатуна 2 с центром тяжести поршня I, .вследствие чего от действия боковой силы создается момент вращения, приводящий при перекладках к удару поршня 1 о гильзу цилиндра кромками накладки и юбки. При переносе центра вращения подшипникового узла верхней головки шатуна ДВС в центр тяжести сборки поршня и верхней головки 3 шатуна 2 поршень 1 перекладывается к противоположной стороне гильзы цилинра без поворота и ударяется о нее всей стороной. Тем самым уменьшается удельное давление поршня на цилиндр и исключается колебательный характер движения в подшипнике,. возникающий отздаров во время перекладки.

Формула изобретения

Шатунно-поршневая группа двигател внутреннего сгорания, содержащая поршень, шатун, верхняя головка которого размещена во внутренней полости поршня, и 1щлиндрическую втулку, закрепленную на внутренней стенке днища поршня, причем соответствуюшие поверхности втулки и головки шатуна образуют опорные поверхности, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения надежности, опорная поверхность матуна вьтолнена вогнутой с центром кривизны, расположенным в центре тяжести сборки поршня с верхней головкой шатуна, а между опорными поверхностями шатуна и втулки размещены ролики, выполненные с равнорасположенными по окружности и размещенными по винтовой линии выступами, причем на обращенных к роликам опорных поверхностях шатуна и втулки выполнены соответствующие профильные впадины, взаимодействующие с выступами роликов.

Изобретение относится к двига- телестроению и позволяет повысить надежность шатунно-поршневой группы. Верхняя головка 3 шатуна 2 размещена во внутренней полости поршня 1, а цилиндрическая втулка 4 закреппена на внутренней стенке днища поршня. Цилиндрические поверхности (п) втулки и головки образуют опорные П 5 и 6. П 6 выполнена вогнутой с центром кривизны, расположенным в центре тяжести сборки поршня с головкой. Между П 5 и 6 размещены ролики 7, вьтол- ненные с равнорасположенными по окружности и размещенными по винтовой линии выступами. На обращенных к роликам П 5 и 6 выполнены соответствующие профильные впадины, взаимодействующие с выступами. При таком вьтол- - нении поршень перекладьтается с одной стороны цилиндра к другой при изменении знака боковой силы без поворота и ударяется о нее всей стороной. Тем самым уменьшается удельное давление поршня на цилиндр и исключается коле- g бательный характер движения в подшипнике , возникающий от ударов во вре- . мя перекладки. 3 ил. сл 4;: :п ND 35 7/

Фи2.1

РШ ,

-5 О

J3i

фиг.З