Двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с многорычажным поршневым кривошипно-шатунным механизмом. Масляная форсунка (45) предоставляется для каждого цилиндра в нижней части блока (5) цилиндров. Масляная форсунка (45) имеет первое впрыскивающее сопло (46), которое впрыскивает смазочное масло в направлении задней стороны поршня (2) во время открытия клапана (51A) регулирования давления, и второе впрыскивающее сопло (47), которое впрыскивает смазочное масло в направлении соединительной части между нижней соединительной тягой (7) и управляющей соединительной тягой (9) во время открытия клапана (51B) регулирования давления. Посредством этой конфигурации, можно непрерывно подавать смазочное масло в соединительную часть между нижней соединительной тягой (7) и управляющей соединительной тягой (9). Техническим результатом является увеличение объема смазочного масла, подаваемого в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом и управляющей соединительной тягой. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с многорычажным поршневым кривошипно-шатунным механизмом.
Уровень техники
В публикации JP 2003-129817 раскрыт двигатель внутреннего сгорания с регулированием хода поршня, который включает в себя: шатун, соединенный на верхнем конце с поршнем; промежуточный рычаг, соединенный на одном конце с коленчатым валом и на другом конце с нижним концом шатуна; и управляющий стержень, имеющий один конец, соединенный с промежуточным рычагом, и другой конец, соединенный с возможностью перемещения в качестве центра качания с подвижным механизмом, с тем чтобы ограничивать перемещение промежуточного рычага и управлять величиной хода поршня.
Согласно публикации JP 2003-129817, масляная форсунка размещается на стороне нижнего конца цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Эта масляная форсунка имеет первый порт для впрыскивания для впрыскивания масла для двигателя в направлении поршня и цилиндра и второй порт для впрыскивания для впрыскивания масла для двигателя в направлении центра качания другого конца управляющего стержня и в силу этого выполняет функцию охлаждения и смазки поршня, цилиндра, центра качания другого конца управляющего стержня и подвижного механизма.
Так называемый многорычажный поршневой кривошипно-шатунный механизм, как это раскрыто в публикации JP 2003-129817, должен поддерживать соответствующее смазанное состояние в целях предотвращения износа и заедания скользящей детали, на которую действует высокая нагрузка.
Хотя различные конфигурации предложены для многорычажного поршневого кривошипно-шатунного механизма, достаточное внимание не уделяется смазке скользящей детали в каждой из этих конфигураций многорычажного поршневого кривошипно-шатунного механизма. По-прежнему имеется запас для улучшения в смазке скользящей детали в многорычажном поршневом кривошипно-шатунном механизме.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен двигатель внутреннего сгорания, содержащий: нижнюю соединительную тягу, установленную с возможностью вращения на шатунной шейке коленчатого вала; верхнюю соединительную тягу, имеющую один конец, соединенный с возможностью вращения с поршневым пальцем поршня, и другой конец, соединенный с возможностью вращения со стороной одного конца нижней соединительной тяги через первый соединительный штифт; управляющую соединительную тягу, имеющую один конец, поддерживаемый на блоке цилиндров, и другой конец, соединенный с возможностью вращения со стороной другого конца нижней соединительной тяги через второй соединительный штифт; и масляную форсунку, установленную на нижней части блока цилиндров, с тем чтобы впрыскивать смазочное масло в направлении задней стороны поршня, при этом масляная форсунка имеет первое впрыскивающее сопло, которое впрыскивает смазочное масло в направлении задней стороны поршня, и второе впрыскивающее сопло, которое впрыскивает смазочное масло в направлении соединительной части между нижней соединительной тягой и управляющей соединительной тягой.
В настоящем изобретении, смазочное масло может подаваться непрерывно из масляной форсунки. Следовательно, можно увеличивать объем смазочного масла, подаваемого в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом и управляющей соединительной тягой, и повышать сопротивление заеданию скользящей детали между вторым соединительным штифтом и управляющей соединительной тягой. Также можно подавлять возникновение теплообразования в скользящей детали между вторым соединительным штифтом и управляющей соединительной тягой посредством непрерывной подачи смазочного масла из масляной форсунки по сравнению со случаем прерывистой подачи смазочного масла из шатунной шейки через внутреннюю часть нижней соединительной тяги.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в поперечном сечении двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид в перспективе нижней соединительной тяги двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - схематичный вид нижней соединительной тяги и управляющей соединительной тяги, если смотреть с направления, перпендикулярного коленчатому валу, двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 - вид в вертикальном сечении управляющей соединительной тяги двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 - схематичный вид, показывающий пример клапана регулирования давления двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 6 - принципиальная схема, показывающая взаимосвязь между частотой вращения двигателя и давлением подаваемого масла двигателя внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Далее будет подробно описан один вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
Фиг. 1 является схематичным видом, показывающим поперечное сечение двигателя 1 внутреннего сгорания, если смотреть в направлении коленчатого вала, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Двигатель 1 внутреннего сгорания имеет многорычажный поршневой кривошипно-шатунный механизм 4, посредством которого поршень 2 и коленчатый вал 3 сцепляются между собой через множество элементов соединительных тяг. В настоящем варианте осуществления, многорычажный поршневой кривошипно-шатунный механизм 4 сконфигурирован как механизм регулирования степени сжатия, чтобы варьировать степень сжатия двигателя посредством изменения позиции верхней мертвой точки поршня 2, который совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре (не показан) блока 5 цилиндров.
Многорычажный поршневой кривошипно-шатунный механизм 4 включает в себя: нижнюю соединительную тягу 7, установленную с возможностью вращения на шатунной шейке 6 коленчатого вала 3; верхнюю соединительную тягу 8, соединяющую нижнюю соединительную тягу 7 с поршнем 2; и управляющую соединительную тягу 9, имеющую один конец, поддерживаемый с возможностью вращения на блоке 5 цилиндров, и другой конец, соединенный с возможностью вращения с нижней соединительной тягой 7.
Как показано на фиг. 1, коленчатый вал 3 располагается ниже поршня 2. Выражение "ниже" при использовании в данном документе означает нижнюю сторону относительно вертикального направления двигателя. В случае рядного двигателя внутреннего сгорания, вертикальное направление двигателя задается как направление вдоль центральной оси L цилиндра (см. фиг. 1). В случае V-образного двигателя внутреннего сгорания, вертикальное направление двигателя задается как направление вдоль осевой линии крена, которая делит на равные части угол крена двигателя. Направление вдоль центральной оси L цилиндра является согласованным с направлением возвратно-поступательного движения поршня.
Коленчатый вал 3 имеет множество участков 10 коренных шеек и шатунную шейку 6. Участки 10 коренных шеек поддерживаются с возможностью вращения на коренных подшипниках (не показаны) блока 5 цилиндров. Шатунная шейка 6 смещается на предварительно определенную величину относительно участков 10 коренных шеек. Нижняя соединительная тяга 7 монтируется с возможностью вращения на шатунной шейке 6, как упомянуто выше.
Нижняя соединительная тяга 7 располагается ниже поршня 2. Как показано на фиг. 1-3, нижняя соединительная тяга 7 имеет участок 11 подшипника шатунной шейки, выступающий участок 12 на стороне первого конца, расположенный на одной стороне первого конца участка 11 подшипника шатунной шейки и соединенный с возможностью вращения с другим концом верхней соединительной тяги 8, и выступающий участок 13 на стороне второго конца, расположенный на другой стороне второго конца участка 11 подшипника шатунной шейки и соединенный с возможностью вращения с другим концом управляющей соединительной тяги 9.
Выступающий участок 12 на стороне первого конца раздваивается по форме, с парой выступающих фрагментов 14, 14 на стороне первого конца, противостоящих друг другу, с тем чтобы удерживать другой конец верхней соединительной тяги 8 с обеих сторон. Отверстия 16 под штифт на стороне первого конца нижней соединительной тяги формируются в соответствующих выступающих фрагментах 14, 14 на стороне первого конца таким образом, что практически цилиндрический столбчатый первый соединительный штифт 15 крепится посредством запрессовывания в эти отверстия 16 под штифт.
Выступающий участок 13 на стороне второго конца раздваивается по форме, с парой выступающих фрагментов 17, 17 на стороне второго конца, противостоящих друг другу, с тем чтобы удерживать другой конец управляющей соединительной тяги 9 с обеих сторон. Отверстия 19 под штифт на стороне второго конца нижней соединительной тяги формируются в соответствующих выступающих фрагментах 17, 17 на стороне второго конца таким образом, что практически цилиндрический столбчатый второй соединительный штифт 18 крепится посредством запрессовывания в эти отверстия 19 под штифт.
Верхняя соединительная тяга 8 имеет участок 21 бобышки под шарнирный палец на стороне одного конца, сформированный на одной стороне верхнего конца и соединенный с возможностью вращения с поршнем 2 через поршневой палец 22, и участок 23 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца, сформированный на другой стороне нижнего конца и соединенный с возможностью вращения с выступающим участком 12 на стороне первого конца нижней соединительной тяги 7 через первый соединительный штифт 15. А именно, поршневой палец 22 вставляется с возможностью вращения в отверстие 24 под штифт участка 21 бобышки под шарнирный палец на стороне одного конца верхней соединительной тяги; и первый соединительный штифт 15 вставляется с возможностью вращения в отверстие 25 под штифт участка 23 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца верхней соединительной тяги.
Управляющая соединительная тяга 9 размещается вдоль направления возвратно-поступательного движения поршня таким образом, чтобы ограничивать перемещение нижней соединительной тяги 7. Управляющая соединительная тяга 9 имеет участок 31 бобышки под шарнирный палец на стороне одного конца, сформированный на стороне одного нижнего конца и соединенный с возможностью вращения с участком 42 эксцентрикового вала управляющего вала 41, и участок 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца, сформированный на стороне другого верхнего конца и соединенный с возможностью вращения с выступающим участком 13 на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7 через второй соединительный штифт 18. А именно, участок 42 эксцентрикового вала управляющего вала 41 вставляется с возможностью вращения в отверстие 33 под штифт участка 31 бобышки под шарнирный палец на стороне одного конца управляющей соединительной тяги; и второй соединительный штифт 18 вставляется с возможностью вращения в отверстие 34 под штифт участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги.
Множество углублений 35 формируются на обеих поверхностях участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги, противостоящего выступающему участку 13 на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7, так что они идут в радиальном направлении участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги. (В настоящем варианте осуществления, два углубления формируются на каждой поверхности участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги).
Как показано на фиг. 1, 3 и 4, углубления 35 в целом являются симметричными при просмотре в каждом из направления коленчатого вала и направления, перпендикулярного направлению коленчатого вала.
Управляющий вал 41 располагается ниже коленчатого вала 3 параллельно коленчатому валу 3 и поддерживается с возможностью вращения на блоке 5 цилиндров, который составляет часть корпуса двигателя. Участок 42 эксцентрикового вала управляющего вала 41 смещается относительно центра вращения управляющего вала 41. Один конец управляющей соединительной тяги 9, которая соединяется с возможностью вращения с участком 42 эксцентрикового вала, за счет этого фактически поддерживается на блоке 5 цилиндров.
Позиция вращения управляющего вала 41 управляется посредством, например, актуатора управления степенью сжатия (не показан), который работает на основе управляющего сигнала из модуля управления двигателем (не показан).
В настоящем варианте осуществления, коленчатый вал 3 и управляющий вал 41 поперечно смещаются друг от друга в состоянии, в котором центральная ось L цилиндров находится в вертикальной ориентации, как показано на фиг. 1, и более конкретно, в состоянии, в котором управляющий вал 41 расположен справа на фиг. 1 относительно коленчатого вала 3.
Масляная форсунка 45 для каждого цилиндра монтируется на нижней части блока 5 цилиндров, с тем чтобы впрыскивать смазочное масло, подаваемое через клапаны 51 регулирования давления.
В настоящем варианте осуществления, масляная форсунка 45 имеет первое впрыскивающее сопло 46, которое впрыскивает смазочное масло в направлении задней стороны поршня 2 во время открытия клапана 51A регулирования давления, и второе впрыскивающее сопло 47, которое впрыскивает смазочное масло в направлении соединительной части между нижней соединительной тягой 7 и управляющей соединительной тягой 9 с поперечного направления управляющего вала 9, которое является перпендикулярным направлению коленчатого вала, во время открытия клапана 51B регулирования давления.
В данном документе, "поперечное направление управляющей соединительной тяги 9" задается как направление, включающее в себя центральную ось L цилиндров и перпендикулярное плоскости, параллельной оси коленчатого вала 3. Поскольку участок 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги удерживается в раздвоенном выступающем участке 13 на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7, смазочное масло может подаваться в соединительную часть между нижней соединительной тягой 7 и управляющей соединительной тягой 9 посредством размещения второго впрыскивающего сопла 47 в поперечном направлении управляющей соединительной тяги 9, как показано на фиг. 1 и 3.
Второе впрыскивающее сопло 47 имеет форму, например, сопла с полным конусом, чтобы впрыскивать смазочное масло с предварительно определенным углом θ факела распыла форсунки. Порт 48 для впрыскивания второго впрыскивающего сопла 47 расположен в пределах диапазона качания второго соединительного штифта 18 в направлении возвратно-поступательного движения поршня. Другими словами, второе впрыскивающее сопло 47 размещается таким образом, что позиция порта 48 для впрыскивания вдоль направления центральной оси L цилиндров в пределах диапазона качания второго соединительного штифта 18.
В данном документе, второй соединительный штифт 18 качается практически поперечно вдоль практически дугообразного пути в соответствии с перемещением с качанием управляющей соединительной тяги 9. Этот практически дугообразный путь качания второго соединительного штифта 18 в целом изменяется по позиции в направлении центральной оси L цилиндров по мере того, как изменяется позиция участка 42 эксцентрикового вала с вращением управляющего вала 41. Ширина R допустимого диапазона качания второго соединительного штифта 18 в направлении центральной оси L цилиндров является относительно небольшой. Смазочное масло может за счет этого непрерывно подаваться во второй соединительный штифт 18 в пределах допустимого диапазона качания посредством оптимизации размера угла факела распыла форсунки и позиции размещения второго впрыскивающего сопла 47. В случае если второе впрыскивающее сопло 47 размещается в позиции в пределах диапазона качания второго соединительного штифта 18 в направлении возвратно-поступательного движения поршня, предпочтительно, если порт 48 для впрыскивания расположен в центре диапазона качания второго соединительного штифта 18 в направлении возвратно-поступательного движения поршня, как показано на фиг. 1.
Дополнительно, порт 48 для впрыскивания второго впрыскивающего сопла 47 расположен в центре ширины управляющей соединительной тяги 9 в направлении коленчатого вала. Другими словами, второе впрыскивающее сопло 47 размещается таким образом, что порт 48 для впрыскивания расположен поверх осевой линии M управляющей соединительной тяги 9 (см. фиг. 3) в направлении коленчатого вала.
Как показано, например, на фиг. 5, каждый из клапанов 51 регулирования давления имеет корпус 52 клапана и пружинный элемент 53, к примеру, спиральную пружину, чтобы смещать корпус 52 клапана.
Фиг. 6 является принципиальной схемой, показывающей взаимосвязь между частотой вращения двигателя и давлением смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку 45.
Смазочное масло подается в масляную форсунку 45 из масляной магистрали (не показана) в блоке 5 цилиндров. Давление смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку 45, увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя, как указано посредством характеристической линии T на фиг. 6, вследствие того факта, что смазочное масло с нагнетанием давления посредством, например, масляного насоса (не показан), который приводится в действие посредством двигателя 1 внутреннего сгорания, протекает в масляной магистрали.
В настоящем варианте осуществления, масляная форсунка 45 выполнена с возможностью начинать впрыск смазочного масла из второго впрыскивающего сопла 47 после того, как давление смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку 45, становится относительно высоким.
Более конкретно, впрыск смазочного масла из первого впрыскивающего сопла 46 начинается во время, когда двигатель работает при высокой нагрузке и определенной высокой частоте вращения, т.е. во время, когда давление смазочного масла достигает первого предварительно определенного значения P1 давления масла.
Впрыск смазочного масла из второго впрыскивающего сопла 47 затем начинается во время, когда возникает вероятность заедания в соединительной части между вторым соединительным штифтом 18 и управляющей соединительной тягой 9 вследствие высокой тепловой нагрузки с увеличением нагрузки и частоты вращения двигателя, т.е. во время, когда давление смазочного масла достигает второго предварительно определенного значения P2 давления масла, превышающего первое предварительно определенное значение P1 давления масла.
Для такого управления впрыском масла, жесткость пружины пружинного элемента 53, посредством которого смещается корпус 52 клапана, задается таким образом, что клапан 51A регулирования давления открыт, когда давление смазочного масла достигает первого предварительно определенного значения P1 давления масла, или таким образом, что клапан 51B регулирования давления открыт, когда давление смазочного масла достигает второго предварительно определенного значения P2 давления масла. Таким образом, масляная форсунка имеет возможность начинать впрыск смазочного масла из первого впрыскивающего сопла 46, когда давление смазочного масла достигает первого предварительно определенного значения P1 давления масла, и затем начинать впрыск смазочного масла из второго впрыскивающего сопла 47, когда давление смазочного масла достигает второго предварительно определенного значения P2 давления масла.
Два клапана 51 регулирования давления могут соединяться последовательно. В этом случае, есть возможность соединять два клапана 51 регулирования давления таким образом, что смазочное масло из клапана 51 регулирования давления, открытого при первом предварительно определенном значении P1 давления масла, протекает в клапан 51 регулирования давления, открытый при втором предварительно определенном значении P2 давления масла, присоединять первое впрыскивающее сопло 46 к смазочному масляному каналу (не показан), посредством которого соединяются два клапана 51 регулирования давления, и затем присоединять второе впрыскивающее сопло 47 к смазочному масляному каналу (не показан), через который протекает смазочное масло из клапана 51 регулирования давления, открытого при втором предварительно определенном значении P2 давления масла.
В многорычажном поршневом кривошипно-шатунном механизме 4 с вышеописанной конфигурацией, соединительная часть между нижней соединительной тягой 7 и управляющей соединительной тягой 9 имеет высокое PV-значение (т.е. произведение давления P и скорости V скольжения) и подвержена заеданию, поскольку скорость скольжения нижней соединительной тяги 7 и управляющей соединительной тяги 9 становится высокой под углом поворота коленчатого вала, при котором действует высокое давление сгорания. С другой стороны, соединительная часть между нижней соединительной тягой 7 и верхней соединительной тягой 8 имеет низкое PV-значение (т.е. произведение давления P и скорости V скольжения) и менее подвержена заеданию, поскольку нижняя соединительная тяга 7 и верхняя соединительная тяга 8 практически не двигаются под углом поворота коленчатого вала, при котором действует высокое давление сгорания.
В случае если: осевой масляный канал формируется внутри коленчатого вала 3 вдоль направления коленчатого вала; радиальный масляный канал формируется в шатунной шейке 6 с поддержкой сообщения с осевым масляным каналом; и масляный канал на стороне второго конца нижней соединительной тяги формируется внутри нижней соединительной тяги 7 с одним концом, открывающимся во внутреннюю периферийную поверхность участка 11 подшипника шатунной шейки на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7, и другим концом, открывающимся во внешнюю периферийную поверхность участка 11 подшипника шатунной шейки на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7, целесообразно подавать смазочное масло в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги из шатунной шейки 6 через внутреннюю часть нижней соединительной тяги 7. В таком перепускном канале подачи смазочного масла, смазочное масло впрыскивается в направлении скользящей детали между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги во время, когда открытие радиального масляного канала шатунной шейки 6 и открытие масляного канала стороны второго конца нижней соединительной тяги 7 перекрывают друг друга. Другими словами, смазочное масло подается прерывисто в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги.
В настоящем варианте осуществления, масляная форсунка 45, которая используется для охлаждения поршня 2, также используется для непрерывной подачи смазочного масла в соединительную часть между нижней соединительной тягой 7 и управляющей соединительной тягой 9, т.е. в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги, чтобы, в частности, предотвращать возникновение заедания в соединительной части между нижней соединительной тягой 7 и управляющей соединительной тягой 9 в двигателе 1 внутреннего сгорания.
Посредством такой непрерывной подачи масла, можно увеличивать объем смазочного масла, подаваемого в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги, по сравнению со случаем прерывистой подачи смазочного масла из шатунной шейки 6 через внутреннюю часть нижней соединительной тяги 7, и в силу этого можно повышать сопротивление заеданию второго соединительного штифта 18 и участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги.
Поскольку смазочное масло может подаваться непрерывно в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги, можно эффективно охлаждать скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги и подавлять возникновение теплообразования в этой скользящей детали по сравнению со случаем прерывистой подачи смазочного масла из шатунной шейки 6 через внутреннюю часть нижней соединительной тяги 7.
Дополнительно, углубления 35 формируются на обеих поверхностях участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги управляющей соединительной тяги 9 таким образом, что смазочное масло, впрыскиваемое из второго впрыскивающего сопла 47 масляной форсунки 45, может подаваться эффективно в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и отверстием 34 под штифт на стороне другого конца управляющей соединительной тяги через углубления 35. А именно, можно дополнительно повышать сопротивление заеданию второго соединительного штифта 18 и участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги посредством формирования таких углублений 35.
В многорычажном поршневом кривошипно-шатунном механизме 4, центр C второго соединительного штифта 18 качается так, как указано посредством стрелки S на фиг. 1. Диапазон качания второго соединительного штифта 18 в направлении возвратно-поступательного движения поршня является небольшим, так что путь качания второго соединительного штифта 18, при просмотре в направлении коленчатого вала, практически согласован с половиной линии, перпендикулярной центральной оси L цилиндров. Хотя диапазон качания второго соединительного штифта 18 изменяется в направлении центральной оси L цилиндров посредством изменения позиции участка 42 эксцентрикового вала с вращением управляющего вала 41, ширина R такого изменения диапазона качания второго соединительного штифта 18 является относительно небольшой.
Порт 48 для впрыскивания второго впрыскивающего сопла 47, соответственно, размещается в пределах диапазона качания второго соединительного штифта 18 в направлении возвратно-поступательного движения поршня, как упомянуто выше. Посредством этой компоновки, смазочное масло, впрыскиваемое из второго впрыскивающего сопла 47, может подаваться непрерывно и эффективно в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и управляющей соединительной тягой 9, так что можно дополнительно повышать сопротивление заеданию и рабочие характеристики охлаждения скользящей детали между вторым соединительным штифтом 18 и управляющей соединительной тягой 9.
Кроме того, порт 48 для впрыскивания второго впрыскивающего сопла 47 размещается на осевой линии M управляющей соединительной тяги 9 в направлении коленчатого вала. Даже посредством этой компоновки, смазочное масло, впрыскиваемое из второго впрыскивающего сопла 47, может подаваться непрерывно и эффективно в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и управляющей соединительной тягой 9.
Смазочное масло не впрыскивается из второго впрыскивающего сопла 47 в рабочей области, в которой давление подаваемого смазочного масла ниже второго предварительно определенного значения P2 давления масла, т.е. отсутствует вероятность заедания в скользящей детали между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги. Смазочное масло впрыскивается из второго впрыскивающего сопла 47 только в рабочей области (рабочей области высоких частот вращения двигателя и высокой нагрузки), в которой давление подаваемого смазочного масла выше или равно второму предварительно определенному значению P2 давления масла, т.е. возникает вероятность заедания в скользящей детали между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги. Посредством такого управления впрыском, можно уменьшать трение при приведении в действие масляного насоса, который подает смазочное масло в масляную форсунку 45.
Вместо углублений 35, участок 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги может иметь сформированное сквозное отверстие 61, открывающееся на одном конце во внешнюю периферийную поверхность участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги и на другом конце во внутреннюю периферийную поверхность отверстия 34 под штифт на стороне другого конца управляющей соединительной тяги, как указано посредством пунктирных линий на фиг. 3 и 4, так что смазочное масло, впрыскиваемое из второго впрыскивающего сопла 47 масляной форсунки 45, может подаваться в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом 18 и участком 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги через сквозное отверстие 61. В этом случае, сквозное отверстие 61 расположено практически в центре участка 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги в направлении возвратно-поступательного движения поршня и, одновременно, поверх осевой линии M управляющей соединительной тяги 9 (см. фиг. 3) в направлении коленчатого вала.
Хотя многорычажный поршневой кривошипно-шатунный механизм 4 сконфигурирован как механизм регулирования степени сжатия в вышеприведенном варианте осуществления, настоящее изобретение является применимым к случаю любого многорычажного поршневого кривошипно-шатунного механизма, отличного от механизма регулирования степени сжатия. В этом случае, конфигурация многорычажного поршневого кривошипно-шатунного механизма является практически аналогичной конфигурации многорычажного поршневого кривошипно-шатунного механизма 4, но отличается тем, что: управляющий вал 41 не содержит участок 42 эксцентрикового вала; и управляющая соединительная тяга 9 соединяется с возможностью вращения на одном конце с управляющим валом 41.
Смазочное масло может подаваться не только из масляной форсунки в соединительную часть между вторым соединительным штифтом 18 и другим концом управляющей соединительной тяги 9, но также и из шатунной шейки 6 через внутреннюю часть нижней соединительной тяги 7. В этом случае, есть возможность формировать осевой масляный канал в коленчатом валу 3 вдоль направления коленчатого вала, формировать радиальный масляный канал в шатунной шейке 6 с поддержкой сообщения с осевым масляным каналом, а затем формировать масляный канал нижней соединительной тяги в нижней соединительной тяге 7 с одним концом, открывающимся во внутреннюю периферийную поверхность участка 11 подшипника шатунной шейки нижней соединительной тяги 7, и другим концом, открывающимся во внешнюю периферийную поверхность участка 11 подшипника шатунной шейки нижней соединительной тяги 7.
В вышеприведенном варианте осуществления, сторона второго конца нижней соединительной тяги 7 адаптирована в качестве раздвоенного выступающего участка 13 таким образом, что участок 32 бобышки под шарнирный палец на стороне другого конца управляющей соединительной тяги может удерживаться с обеих сторон посредством раздвоенного выступающего участка 13 на стороне второго конца. Сторона другого конца управляющей соединительной тяги 9, а не сторона второго конца нижней соединительной тяги 7, альтернативно может быть раздвоена по форме, с тем чтобы удерживать выступающий участок на стороне второго конца нижней соединительной тяги 7 с обеих сторон.
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
нижнюю соединительную тягу, установленную с возможностью вращения на шатунной шейке коленчатого вала;
верхнюю соединительную тягу, один конец которой соединен с возможностью вращения с поршневым пальцем поршня, а другой конец соединен с возможностью вращения со стороной одного конца нижней соединительной тяги посредством первого соединительного штифта; и
управляющую соединительную тягу, один конец которой поддерживается на блоке цилиндров, а другой конец соединен с возможностью вращения со стороной другого конца нижней соединительной тяги посредством второго соединительного штифта;
при этом, если смотреть в направлении коленчатого вала, второй соединительный штифт выполнен с возможностью качания в направлении, перпендикулярном центральной оси цилиндра,
причем двигатель внутреннего сгорания дополнительно содержит масляную форсунку, выполненную с возможностью впрыскивания смазочного масла в направлении соединительной части между нижней соединительной тягой и управляющей соединительной тягой с поперечного направления управляющей соединительной тяги, которое соответствует направлению, вдоль которого качается второй соединительный штифт.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором масляная форсунка имеет первое впрыскивающее сопло, которое впрыскивает смазочное масло в направлении задней стороны поршня, и второе впрыскивающее сопло, которое впрыскивает смазочное масло в направлении соединительной части между нижней соединительной тягой и управляющей соединительной тягой.
3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 2, в котором нижняя соединительная тяга расположена ниже поршня;
при этом управляющая соединительная тяга размещена вдоль направления возвратно-поступательного движения поршня, причем другой конец управляющей соединительной тяги поддерживается на блоке цилиндров в позиции ниже нижней соединительной тяги;
при этом второе впрыскивающее сопло имеет порт для впрыскивания, расположенный в пределах диапазона качания второго соединительного штифта в направлении возвратно-поступательного движения поршня и в центре ширины управляющей соединительной тяги в направлении коленчатого вала.
4. Двигатель внутреннего сгорания по п. 2 или 3, в котором нижняя соединительная тяга имеет раздвоенный выступающий участок, чтобы удерживать другой конец управляющей соединительной тяги с обеих сторон;
при этом другой конец управляющей соединительной тяги имеет углубления, сформированные на обеих сторонах, обращенных к раздвоенному выступающему участку нижней соединительной тяги таким образом, что смазочное масло, впрыскиваемое из второго впрыскивающего сопла, подается в скользящую деталь между вторым соединительным штифтом и управляющей соединительной тягой через углубления.
5. Двигатель внутреннего сгорания по п. 4, в котором масляная форсунка обеспечивает возможность впрыска смазочного масла из любого из первого и второго впрыскивающих сопел в соответствии с давлением смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку;
при этом впрыск смазочного масла из второго впрыскивающего сопла начинается в то время, когда давление смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку, становится выше значения давления, при котором начинается впрыск смазочного масла из первого впрыскивающего сопла.
6. Двигатель внутреннего сгорания по п. 2 или 3, в котором масляная форсунка обеспечивает возможность впрыска смазочного масла из любого из первого и второго впрыскивающих сопел в соответствии с давлением смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку;
при этом впрыск смазочного масла из второго впрыскивающего сопла начинается в то время, когда давление смазочного масла, подаваемого в масляную форсунку, становится выше значения давления, при котором начинается впрыск смазочного масла из первого впрыскивающего сопла.
