Картер двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02F7/00 

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

Известен картер двигателя внутреннего сгорания, содержащий поперечные перего- родки с гнездами, крышки коренных подшипников коленчатого вала с установочными боковыми поверхностями, снабженными выступами. В перегородках выполнены пазы, в которые при сборке с зазором входят высту- пы боковых поверхностей крышек. В выступах крышек и в перегородках выполнены соосные горизонтальные отверстия, оси которых расположены параллельно оси коленчатого вала. Крышка закрепляется в гнезде при помощи вертикальных шпилек, проходящих через вертикальные отверстия в крышке и горизонтальные соосные отверстия в выступах крышек и перегородках, при этом выбирается зазор между стыкуемыми поверхностями выступов и пазов, что исключает перемещение крышки в осевом направлении. В направлении, перпендикулярном оси коленчатого вала, крышка фиксируется при помощи горизонтальных болтов.

Недостатком этого картера является сложность конструкции, обусловленная наличием пазов в перегородках и выступов в крышках, а также наличием горизонтальных болтов. Наличие пазов и выступов,,а также горизонтальных соосных отверстий в них обуславливает их механическую обработку, что усложняет технологию их изготовления, а наличие горизонтальных болтов усложняет в свою очередь сборку.

Известен картер двигателя внутреннего сгорания, содержащий разъемные опоры коренных подшипников, каждая из которых образована поперечной перегородкой и крышкой коренных подшипников. Крышка зафиксирована от продольных и поперечных

перемещений с помощью призонных втулок и закреплена к перегородке с помощью резьбовых элементов крепления.

Недостатком указанного картера двигателя внутреннего сгорания является сложность конструкции, обусловленная наличием при зонных втулок. Кроме того, для обеспечения собираемости необходимо точно выполнять размер между призонными втулками как в поперечной перегородке, так и в крышке, а это в свою очередь усложняет технологию изготовления.

Известен блок-картер поршневого двигателя внутреннего сгорания 3, содержащий разъемные опоры коренных подшипников, каждая из которых образована межцилиндровой поперечной перегородкой и установленной в ее гнезде с натягом по боковым поверхностям крышкой. Крышка закреплена в поперечной перегородке при помощи шли-, лек, проходящих через отверстия в крышке, имеющие форму овала с малой осью, расположенной параллельно общей оси опор коренных подшипников и равной 1,005-1,01 наружного диаметра резьбы шпилек, и большой осью овала, равной 1,05 наружного диаметра резьбы шпилек, и большой осью овала, равной 1,05 наружного диаметра резьбы шпилки. Каждая шпилька имеет в зоне разъема коренного подшипника центрирующий цилиндрический поясок, диаметр которого равен наружному диаметру резьбы шпильки. Крышка зафиксирована в направлении, перпендикулярном к общей оси опор коренных подшипников, за счет натяга по боковым поверхностям крышки и гнезда, а в направлении, параллельном общей оси опор коренных подшипников, не зафиксирована и имеет перемещение, равное 0,005-0,01 наружного диаметра резьбы шпильки.

Недостатком этого блок-картера поршневого двигателя внутреннего сгорания яв- ляется отклонение от соосности и цилиндричности опор коренных подшипников при их сборке, обусловленное наличием зйзора между центрирующими цилиндрическими поясками шпилек и отверстиями овального поперечного сечения в крышках. Кроме того, наличие посадочных боковых поверхностей крышек и гнезда усложняет конструкцию блок-картера, а следовательно, технологию его изготовления. Отверстия в крышке выполнены овального поперечного сечения и для их изготовления необходим специальный режущий инструмент, а это также усложняет технологию изготовления крышки.

Целью изобретения является сохранение соосности опор коренных подшипников, а также упрощение технологии изготовления и сборки картера путем упрощения конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащем разъемные опоры коренных подшипников, каждая из которых образована поперечной перегородкой и крышкой, зафиксированной от поперечного и продольного перемещений посредством фиксирующих элементов, включающий центрирующие цилиндрические пояски, выполненные по меньшей мере на двух резьбовых элементах крепления, каждый из которых проходит че- рез отверстия в крышке, центрирующий цилиндрический поясок одного из резьбовых элементов крепления сопряжен для фиксации от продольного и поперечного перемещений с выполненным в крышке отверстием круглого поперечного сечения. Центрирующий цилиндрический поясок второго резьбового элемента крепления сопряжен для фиксации от поворота относительно первого резьбового элемента крепления либо непос- редственнос пазом, выполненным в крышке поперек общей оси опор коренных подшипников, либо через установленный на нем промежуточный фиксирующий элемент.

Промежуточный фиксирующий элемент выполнен в виде втулки с радиальным выступом на наружной цилиндрической поверхности. Выступ размещен с натягом в пазе крышки. Сопряжения центрирующих цилиндрических поясков резьбовых элементов крепления с отверстием круглого поперечного сечения в крышке, пазом или промежуточным фиксирующим элементом выполнены с натягом.

Фиксация крышки в поперечной перего- родке от продольного и поперечного перемещений посредством сопряжения

центрирующего цилиндрического пояска одного из резьбовых элементов крепления с отверстием круглого поперечного сечения в крышке, а от поворота относительно указанного резьбового элемента крепления - посредством сопряжения центрирующего цилиндрического пояска второго резьбового элемента крепления либо непосредственно с пазом, выполненным в крышке поперек общей оси опор коренных подшипников, либо через установленный на нем промежуточный фиксирующий элемент, обеспечивает постоянное определенное положение крышки, которое она занимает в процессе механической обработки картера. Такое положение крышки обеспечивает сохранение соосности и цияиндричности опоры коренных подшипников при ее сборке.

Сопряжения центрирующих цилиндрических поясков резьбовых элементов крепления с отверстием круглого поперечного сечения в крышке, пазом или промежуточным фиксирующим элементом, а также сопряжение радиального выступа, выполненного на наружней цилиндрической поверхности промежуточного фиксирующего элемента, выполняют с натягом. В этом случае крышка занимает единственное определенное положение и обеспечивается высокая точность сохранения соосности и цилиндричности опоры коренного подшипника.

Выполнение фиксации крышки описанным образом позволяет выполнить стыковочную поверхность поперечной перегородки без гнезда, т.е. без обрабатываемого П-об- разного паза, а боковые поверхности крышки не требуют механической обработки, что уп - рощает конструкцию и технологию изготовления разъемных опоркоренных подшипников, а следовательно, картера двигателя внутреннего сгорания в целом. Введение паза в крышке, выполненного поперек общей оси опор коренных подшипников, а также введение промежуточного фиксирующего элемента позволяет расширить допуск как на размер между отверстиями в крышке, так и на размер между резьбовыми отверстиями под резьбовые элементы крепления в поперечной перегородке, так как паз в крышке позволяет перемещаться центрирующему цилиндрическому пояску второго резьбового элемента крепления или промежуточному фиксирующему элементу, следовательно, снижается точность выполнения указанных размеров, а это в свою очередь упрощает технологию изготовления отверстий в крышке и резьбовых отверстий в поперечной перегородке, т.е. опор коренных подшипников, а следовательно, картера в целом. Кроме того, это позволяет упростить сборку опор коренных подшипников, так как в поперечном направлении центрирующий цилиндрический поясок второго резьбового элемента крепления не сопрягается с пазом, а промежуточный фиксирующий элемент, установленный на центрирующем цилиндрическом пояске второго резьбового элемента крепления, сопрягается с крышкой посредством радиального выступа, имеющего возможность перемещения в пазу крышки.

Введение промежуточного фиксирующего элемента позволяет выполнить площадь стыковочной поверхности крышки практически такой же, какой она была бы и в случае выполнения в крышке только отверстия под резьбовой элемент крепления, Это обеспечивает необходимую плотность стыка крышки с поперечной перегородкой, позволяет не увеличивать жесткость крышки за счет дополнительного оребрения на ней или увеличения площади стыковочной поверхности, в основном за счет увеличения ширины последней, что особенно важно для небольших двигателей. Это позволяет по крайней мере сохранить надежность работы опоры коренного подшипника, а следовательно, двигателя в целом.

На фиг. 1 изображена конструкция разъемной опоры коренного подшипника с пазом в крышке; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - конструкция опоры с промежуточным фиксирующим элементом; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З.

Картер двигателя внутреннего сгорания содержит разъемные опоры коренных подшипников, каждая из которых образована поперечной перегородкой 1 и крышкой 2. Крышка 2 закреплена в перегородке 1 двумя одинаковыми шпильками - левой 3 и правой 4 и гайками 5. Шпильки 3 и 4 снабжены одинаковыми центрирующими цилиндрическими поясками 6, расположенными в зоне разъема опоры коренного подшипника. Шпильки 3 и 4 проходят через отверстия 7 в крышке 2 с зазором. Поясок б шпильки 3 сопрягается с натягом для фиксации крышки 2 от поперечного и продольного перемещений с выполненным в крышке 2 отверстием 8 круглого поперечного сечения. Поясок 6 шпильки 4 сопрягается с натягом для фиксации крышки 2 от поворота относительно шпильки 3, либо непосредственно с пазом 9, выполненным в крышке 2 и поперек общей оси опор коренных подшипников, либо через установленный на нем промежуточный фиксирующий элемент 10. Последний выполнен в виде втулки 11 с радиальным выступом 12 на наружной цилиндрической поверхности,который сопрягается с натягом с пазом 9 крышки 2. и

размещен в отверстии 13 крышки 2 с зазором.

Диаметр D пояска 6 может быть больше или равен наружному диаметру резьбы

шпилек 3 и 4. 8 случае сопряжения пояска 6 шпильки 4 непосредственно с пазом 9 последний технологически проще выполнять по ширине, т.е. в направлении, параллельном общей оси опор коренных подшипни0 ков, большим размером, чем диаметр отверстия 7 крышки 2, поэтому в этом случае диаметр D пояска 6 выполняется больше наружного диаметра резьбы шпильки 4, В случае введения промежуточного фиксиру5 ющего элемента 10, установленного в отверстии 13 крышки 2, диаметр которого больше диаметра отверстия 7 крышки 2, возможно выполнение диаметра D пояска 6 шпильки 4 как равным, так и больше наружного диа0 метра резьбы шпильки 4,

При сборке опоры коренного, подшипника крышку 2 надевают на шпильки 3 и 4. При этом крышка 2 получает предварительную ориентацию поперек общей оси опор

5 коренных подшипников в пЧэперечной перегородке 1, скользя по резьбовой части шпилек 3 и 4 до появления натяга между пояском 6 шпильки 3 и отверстием 8 крышки 2, а также между пояском 6 шпильки 4 и либо

0 пазом 9 крышки 2, либо промежуточным фиксирующим элементом 10, предварительно вставленным втулкой 11 в отверстие 13 крышки 2 и радиальным выступом 12 в паз 9 крышки 2 без натяга для возможности

5 перемещения вдоль паза 9 с целью совмещения пояска 6 шпильки 4 с внутренним диаметром втулки 11. Затем крышка 2 запрессовывается до контакта со стыковочной поверхностью поперечной перегородки 1,

0 при этом промежуточный фиксирующий элемент 10 запрессовывается на поясок б шпильки 4, а радиальный выступ 12 - в паз 9. Крышка 2 получает окончательную ориентацию, и на шпильках 3 и 4 затягивают гайки 5.

5 Фиксирование крышки 2 в поперечной перегородке 1 описанным образом позволяет упростить конструкцию опоры коренного подшипника, так как фиксация крышки 2 от поперечного и продольного перемещений

0 осуществляется сопряжением центрирующего цилиндрического пояска б шпильки 3 с отверстием 8 круглого поперечного сечения в крышке 2, а от поворота относительно шпильки 3 - сопряжением пояска 6 шпильки

5 4 либо непосредственно с пазом 9 крышки 2, выполненным поперек общей оси опор коренных подшипников, либо через установленный на пояске 6 шпильки 4 промежуточный фиксирующий элемент 10, выполненный в виде втулки с радиальным

выступом 12, который сопрягается с пазом 9. Это позволяет выполнить стыковочную поверхность поперечной перегородки 1 без гнезда, т.е. обрабатываемого П-образного паза, а боковые поверхности крышки 2 не требуют механической обработки, что в свою очередь упрощает технологию изготовления разъемных опор коренных подшипников. Кроме того, фиксирование крышки 2 описанным образом позволяет сохранить соосность и цилиндричность опор коренных подшипников при их сборке, а это в свою очередь улучшает условия работы сопряжения коленчатого вала с коренными подшипниками. При этом повышается надежность и долговечность деталей этого сопряжения, а следовательно, надежность и долговечность поршневого двигателя внутреннего сгорания. Введение промежуточного фиксирующего элемента 10 позволяет сохранить площадь контакта крышки 2 с поперечной перегородкой 1 такой же, какой она была бы в конструкции крышки, только с отверстием под шпильку 4. Это обеспечивает необходимую плотность стыка крышки с поперечной перегородкой, не увеличивая жесткости крышки, которую необходимо было бы увеличить ввиду того, что с уменьшением площади контакта возрастают удельные нагрузки на крышку за счет введе- ния оребрения или увеличения ширины крышки, что нежелательно особенно для небольших двигателей. Это позволяет сохра- нить надежность работы опоры коренного подшипника, а следовательно, двигателя в целом.

Формула изобретения 1. Картер двигателя внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну

разъемную опору коренного подшипника, образованную поперечной перегородкой и крышкой, причем в последних выполнены по меньшей мере два отверстия, а в них установлены по меньшей мере два резьбовых элемента крепления с центрирующими цилиндрическими поясками, фиксирующими крышку относительно перегородки, отл и- чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности сборки путем сохранения соосности и цилиндрично- сти опоры коренного подшипника, центрирующий цилиндрический поясок первого резьбового элемента крепления сопряжен с поверхностью продольного отверстия в крышке.

2.Картер по п. 1,отличающийся тем, что в крышке в месте установки центрирующего цилиндрического пояска второго резьбового элемента крепления выполнен паз, выполненный поперек оси вращения опоры коренного подшипника.

3.Картер по п.1,отличающийся тем, что в крышке в месте установки центрирующего цилиндрического пояска второго резьбового элемента крепления выполнен радиальный паз, а на центрирующий цилиндрический поясок второго резьбового элемента крепления установлена втулка с радиальным выступом на наружной поверхности, причем радиальный выступ расположен в радиальном пазу.

4.Картер по пп.1-3, отличающийся тем, что сопряжения центрирующих цилиндрических поясков резьбовых элементов крепления с поверхностями отверстия паза и втулки и радиального выступа втулки с радиальным пазом в крышке выполнены с натягом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Изобретение позволяет сохранить соосность и цилиндрич- ность опор коренных подшипников при их сборке, а также упростить технологию изготовления и сборки картера двигателя внут- реннего сгорания путем упрощения конструкции. Картер двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержит разъемные опоры коренных подшипников (ОКП), каждая из которых образована поперечной перегородкой (ПП) 1 и крышкой (К) 2. К 2 закреплена в ПП 1 двумя одинаковыми шпильками (Ш) - левой 3 и правой 4 - и гайками 5. Ш 3 и 4 снабжены одинаковыми центрирующими

А-А

фаг.2

s

8 6

Редактор Н.Горват

Техред М.Моргентал

Заказ 4376ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Фиг.з

В-б

6 15 (2

Фиг. 4

Корректор И.Муска.,