Двигатель внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами

 

Использование: автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: коренная шейка коленчатого вала двигателя выполнена из наружной и внутренней частей, между которыми размещен игольчатый подшипник, а механизм отключения цилиндров выполнен в виде квадратного в сечении поршня с подпружиненным штоком, снабженным на конце фигурным выступом и квадратной в сечении подпружиненной втулкой, охватывающей шток поршня и выполненной со стороны фигурного выступа штока в виде усеченного конуса. Поршень со штоком и втулка размещены в отверстии шейки с возможностью их перемещения и взаимодействия усеченного конуса втулки и фигурного выступа штока соответственно с коническим отверстием и фигурным пазом, выполненным в теле другого кривошипа. Жесткость пружины втулки превышает жесткость пружины штока. 3 ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами [1] Недостатками данного двигателя являются наличие подвижной шатунной шейки, снижающей жесткость коленчатого вала, и большого числа элементов, усложняющих его конструкцию.

Целью изобретения является упрощение конструкции двигателя и увеличение его надежности.

Для этого двигатель внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами содержит цилиндропоршневую группу, коленчатый вал с шатунными и коренными шейками и механизм отключения цилиндров, при этом коренная шейка выполнена состоящей из наружной и внутренней частей, между которыми размещен игольчатый подшипник, а механизм отключения цилиндров выполнен в виде квадратного в сечении поршня с подпружиненным штоком, снабженным на конце фигурным выступом и квадратной в сечении подпружиненной втулкой, охватывающей шток поршня и выполненной на одном конце, со стороны фигурного выступа штока, в виде усеченного конуса, поршень со штоком и втулка размещены в отверстии шейки с возможностью их перемещения и взаимодействия усеченного конуса втулки и фигурного выступа штока с соответственно коническим отверстием и фигурным пазом, выполненными в теле другого кривошипа, причем пружина втулки выполнена с жесткостью, превышающей жесткость пружины штока.

На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель в положении "Выключено", общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 предлагаемый двигатель в положении "Включено", общий вид.

Двигатель содержит коленчатый вал 1 с кривошипами 2, внутреннюю 3 и наружную 4 коренные шейки с размещенным между ними игольчатым подшипником 5. В глухом квадратном в сечении отверстии внутренней шейки кривошипа размещены квадратный в сечении поршень 6 со штоком 7 и пружиной 8, оканчивающийся фигурным выступом 9, и квадратная в сечении втулка 10 с пружиной отключения цилиндров 11, оканчивающаяся усеченным конусом. В теле кривошипа наружной коренной шейки выполнены коническое отверстие 12 и фигурный паз 13. В теле кривошипов имеются каналы 14-16.

Двигатель работает следующим образом.

Для включения цилиндра необходимо подать рабочую жидкость по каналу 16 к поршню 6. Ввиду того что жесткость пружины 8 штока 7 больше жесткости пружины 11 втулки 10, под действием давления жидкости поршень 6 со штоком 7 и втулка 10 будут перемещаться одновременно в сторону конического отверстия 12 до тех пор, пока рабочие поверхности усеченного конуса втулки 10 и отверстия 12 не войдут в соприкосновение. После этого за счет сил трения произойдет выравнивание угловых скоростей кривошипов внутренней и наружной шеек. При дальнейшем поступлении рабочей жидкости к поршню 6, он вместе со штоком 7 будет перемещаться относительно втулки 10 и своим фигурным выступом 9 войдет в зацепление с фигурным пазом 13 в строго определенном положении, что исключает нарушение рабочего процесса двигателя.

Для выключения цилиндра подача рабочей жидкости в полость поршня 6 и он вместе со штоком 7 и втулкой 10 под действием пружин 11 и 8 сместится в исходное положение (см. фиг. 3). Фигурный выступ 9 выйдет из зацепления с фигурным пазом 13. Кривошипы наружной и внутренней шеек окажутся разъединенными, а цилиндр выключенным.

Для работы включенного цилиндра рабочая жидкость должна все время подаваться в поршневую полость. Таким образом при остановке двигателя остается включенным минимальное число цилиндров, что облегчает его запуск. Включение цилиндров может осуществляться автоматически, в зависимости от нагрузочного режима двигателя.

Смазка игольчатого подшипника и дальнейшее поступление масла к шатунным подшипникам осуществляется через канал 15, зазоры в игольчатом подшипнике и канал 14.

Предлагаемое устройство разработано применительно к двухтактному двигателю.

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ОТКЛЮЧАЕМЫМИ ЦИЛИНДРАМИ, содержащий цилиндропоршневую группу, коленчатый вал с разъемными между собой по меньшей мере двумя кривошипами и шатунными шейками, причем в теле каждой шейки выполнено осевое глухое квадратное в сечение отверстие, а в теле одного из кривошипов паз, и механизм отключения цилиндров, отличающийся тем, что коренная шейка выполнена из наружной и внутренней частей, между которыми размещен игольчатый подшипник, механизм отключения цилиндров выполнен в виде квадратного в сечении поршня с подпружиненным штоком, снабженным на конце фигурным выступом, и квадратной в сечении подпружиненной втулкой, охватывающей шток поршня и выполненной на одном конце со стороны фигурного выступа штока в виде усеченного конуса, поршень со штоком и втулка размещены в отверстии шейки с возможностью их перемещения и взаимодействия усеченного конуса втулки и фигурного выступа штока с соответственно коническим отверстием и фигурным пазом, выполненными в теле другого кривошипа, причем пружина втулки выполнена с жесткостью, превышающей жесткость пружины штока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3