Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F16F15/26 F02B75/06 

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к уравновешиванию инерционных сил в кривошипно-шатунном механизме.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, по меньшей мере один поршень, коленчатый вал с коренными шейками и шатунной, связанной с поршнем при помощи шатуна, по меньшей мере два эксцентрика, выполненные на щеках коленчатого вала, противовесы и рычаги, каждый из которых одним концом шарнирно присоединен к противовесу, а другим концом к корпусу (1).

В известном двигателе имеют место повышенные потери на трение вследствие наличия дополнительных пар трения.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, по меньшей мере, один поршень, коленчатый вал с коренными шейками и шатунной, связанной с поршнем при помощи шатуна, по меньшей мере, два эксцентрика, выполненные на коренных шейках вала, и противовесы, расположенные на эксцентриках и зафиксированные от проворота относительно корпуса. Между упомянутыми эксцентриками и противовесами расположены дополнительные эксцен3

О 00

ю

00

трики. а фиксация противовесов выполнена посредством направляющих, установленных в корпусе (2).

Наличие дополнительной эксцентриковой пары и то, что взаимодействие противовесов и направляющих в корпусе происходит по плоскости, имеющей достаточно развитую поверхность, обусловливают повышенные потери на трение в известном двигателе и, как следствие этого, снижение эффективности его работы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя внутреннего сгорания.

Эта цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, по меньшей мере один поршень, коленчатый вал с коренными шейками и шатунной, связанной с поршнем при помощи шатуна, по меньшей мере два эксцентрика, выполненные на коренных шейках вала, и противовесы, расположенные на эксцентриках и зафиксированные от проворотэ относительно корпуса, между эксцентриками и противовесами расположены подшипники, в противовесах выполнены пазы, а фиксация противовесов выполнена в виде штырей, закрепленных в корпусе и установленных в пазах противовесов.

Благодаря отсутствию потерь на трение в дополнительной эксцентриковой пэре и за счет особенностей выполнения механизма фиксации противовесов, в котором контактирование штырей с поверхностью паза происходит по линии, а не по плоскости, как в прототипе, обеспечивается уменьшение механических потерь и повышение эффективности работы двигателя.

На фиг,1 приведен продольный разрез двигателя внутреннего сгорания (в качестве примера выполнения показан двухцилиндровый двигатель); на фиг.2 - в увеличенном масштабе противовес с выполненным в нем пазом.

Двигатель содержит корпус 1, в цилиндрах которого размещены поршни 2 и 3, связанные посредством шатунов 4 и 5 с шатунными шейками 6 и 7 коленчатого вала 8, кривошипы 9 и 10 которого расположены под углом 180°. Коленчатый вал 8 имеет две коренные шейки 11 и 12, каждая из которых расположена со стороны одного из торцев корпуса 1, и коренную шейку 13 в средней части корпуса, размещенные в коренных подшипниках, а также два эксцентрика 14 и 15, выполненные в виде цилиндрических шеек, эксцентрично расположенных относительно оси коленчатого вала. Оси 16 и 17 эксцентриков 14 и 15 смещены в плоскости кривошипов в разные стороны от оси коленчатого вала на величину эксцентриситета е, выбираемого в зависимости от размерности двигателя (предпочтительная величина е 0,1 -0,2 диаметра коренной шейки).

При этом ось 16 эксцентрика 14 смещена относительно оси коленчатого вала в противоположную сторону от оси шатунной шейки 6, а ось 17 эксцентрика 15 смещена в противоположную сторону от оси шатунной

0 шейки 7. На эксцентрике 14, расположенном между коренной шейкой 11 и кривошипом 9, через подшипник качения 18 установлен противовес 19, а на эксцентрике 15, расположенном между коренной шей5 кой 12 и кривошипом 10, через подшипник 20 установлен противовес 21. Противовесы выполнены в виде дисков. Эксцентрики с противовесами расположены симметрично относительно профильной плоскости 22,

0 равноотстоящей от параллельных ей осей цилиндров. Противовесы 19 и 21 имеют одинаковую массу. В нижних частях торцевых стенок корпуса закреплены штыри 23 и 24, входящие в пазы соответственно 25 и 26,

5 выполненные в противовесах 19 и 21. Ось паза расположена в плоскости эксцентриситета е противовеса (фиг.2). Этими штырями противовесы зафиксированы от проворота относительно блока цилиндров.

0 Двигатель работает следующим образом.

При перемещении поршней 2 и 3 в цилиндрах движения передаются на шатуны 4 и 5 и на шатунные шейки 6 и 7, вызывая

5 вращение коленчатого вала 8 в его коренных подшипниках. Противовесы в блоке цилиндров сориентированы штифтами, относительно которых они совершают сложное движение, слагающееся из колеба0 тельного движения на величину е относительно плоскости, проходящей через оси цилиндров, и поступательного движения параллельно оси цилиндров. Благодаря эксцентричной установке противовесов при

5 вращении коленчатого вала возникает пара противоположно направленных сил PJ Пр, от которых создается момент, направленный в противоположную сторону моменту, возникающему от сил инерции первого поряд0 ка PJ |. Масса; противовесов подбирается из условия равенства упомянутых моментов. Устранение неуравновешенного момента от сил инерции первого порядка способствует снижению вибраций двигате5 ля.

За счет установки противовесов на эксцентриках через подшипники, исключающей потери на трение в дополнительной эксцентриковой паре, за счет особенностей выполнения механизма фиксации противовесов обеспечивается снижение потерь на трение в двигателе Следствием этого является уменьшение механических потерь и повышение эффективности работы двигателя.

Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, по меньшей мере один поршень, коленчатый вал с коренными шейками и шатунной, связанной с поршнем при помощи шатуна, по меньшей мере два эксцентрика, выполненные на коренных шейках вала, и противовесы, расположенные на эксцентриках и зафиксированные от прово- ротэ относительно корпуса, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности, между эксцентриками и противовесами расположены подшипники, в противовесах выполнены пазы, а фиксация противовесов выполнена в виде штырей, закрепленных в корпусе и установленных в пазах противовесов.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: двигатель содержит корпус, по меньшей мере один поршень, коленчатый вал с коренными шейками и шатунной, связанной с поршнем при помощи шатуна, по меньшей мере два эксцентрика, выполненные на коренных шейках, и противовесы, расположенные на эксцентриках и зафиксированные от проворота относительно корпуса. Между эксцентриками и противовесами расположены подшипники, в противовесах выполнены пазы, а фиксация противовесов выполнена в виде штырей, закрепленных в корпусе и установленных в пазах противовесов. За счет эксцентричной установки противовесов при вращении коленчатого вала обеспечивается устранение неуравновешенного момента от сил инерции первого порядка, что способствует снижению вибрации двигателя. При этом благодаря установке противовесов на эксцентриках через подшипники, исключающей потери на трение в дополнительной эксцентриковой паре, и за счет особенностей осуществления фиксации противовесов обеспечивается уменьшение потерь на трение в двигателе и повышение эффективности его работы. 2 ил. ел С

2315

19 13 22 W

rjnp

Фиг. /

26

19

Фиг. В