Кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания с продолженным расширением

 

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>968496 я1

/"-=Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.11.79 (21) 2838363/25-06 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кп.

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений н открытий

F 02 В 41/04 (23) Приоритет

Опубликовано 231082. Бюллетень Мо39 (53) УДК 621. 43-23 (088.8) Дата опубликования описания 23 ° 10-82 (72) Автор изобретения

В.Г.Путилин (71) Заявитель Производственное объединение по дизелям и ту (54) KPHBOldHIIHO-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПРОДОЛЖЕННЫМ PAClilffPEHHEN

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкциям кривошипно-шатунных механизмов двигателей с продолженным расширением.

Известен кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания, содержащий шатун, связанный с поршнем, раэмещенньм в цилиндре двигателя, два коленчатых нала: быстроходный и тихоходный, связанные зубчатой передачей, причем частота вращения быстроходного вала вдвое больше частоты вращения тихоходного, и рычаги, связанные с обоими валами и шатуном при помощи шарнирных соединений (1 J.

Недостатком известного кривошипно"шатунного механизма является невозможность его форсирования по частоте вращения валов.

Цель изобретения — обеспечение воэможности форсирования двигателя по частоте вращения валов.

Поставленная цель достигается тем, что коленчатые валы смещены относительно оси цилиндра и быстроходный вал расположен над тихоходным, а рычаг, связанный с тихоход.ным валом, соединен с шатуном через рычаг быстроходНого вала, причем центры шарнирных соединений последнего рычага с шатуном, рычагом

5 тихоходного вала и быстроходным валом образуют треугольник.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм, общий виду на фиг. 2 — положение звеньев механизма в различных точках цикла (а, б, в, г); на фиг. 3 — зубчатая передача между быстроходным и тихоходным валали;на фиг. 4 — график перемещения поршня .в зависимости от угла поворота кривошипа быстроходного вала.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания с продол женным расширением содержит шатун 1, связанный с поршнем 2 двигателя, быстроходный коленчатый вал 3 и тихоходный коленчатый вал 4, рас. положенный один над другим со смещением относительно оси поршня 2, рычаг 5, шарнирно соединенный с ша25 туном 1 и быстроходным валом 3, и рычаг 6, шарнирно соединенный с рычагом 5 и тихоходным валом 4. Центры шарнирных соединений рычага 5 с шатуном 1, рычагом 6 и быстроходным ва30 лом 3 образуют треугольник.

968496

Быстроходный и тихоходный валы

3 и 4 связаны зубчатой передачей, которая содержит шестерню 7, установленную на тихоходном валу 4, шестерню 8 со встроенным в нее планетарным Редуктором 9, установленную на быстроходном валу 3.Планетарный редуктор 9 содержит зубчатый венец внутреннего-зацепления шестерни 8, центральную шестерню 10, жестко связанную с быстроходным валом 3, и !О шестерни-сателлиты 11, установленные на водиле 12. Водило 12 заторможено.

При соотношении числа зубьев зубчатого венца внешнего зацепления шестерни 8 и шестерни 7, равным 1, !5 и зубчатого венца внутреннего зацепления шестерни 8 к центральной шестерне 10, равньм 2, быстроходный вал 3 имеет частоту вращения, вдвое большую частоты вращения тихоходного щ вала 4. При этом обеспечивается вращение валов 3 и 4 в одном направлении.

При работе двигателя быстроходный вал 3 вращается вдвое быстрее тихоходного вала 4, чем обеспечивается различное взаимное положение звеньев . механизма и различное положение поршня 2 в цилиндре в момент прохождения им нижней мертвой точки (НМТ), т.е. изменение величины хода поршня в зависимости от такта. На фиг. 2 иЗображено положение поршня в мертвых точках в зависимости от такта рабочего процесса двигателя: а - ВМТ поршня в конце выпуска — на;чале впуска .у б — ВМТ поршня при впускеу в — НИТ поршня при сжатии эаряда1 r HNT поршня при рабочем ходе; где Ю вЂ” частота вращения вала;

И „,„ — величина надпоршневого 40 пространства при выпускеу величина надпоршневого пространства при сжатии;

5 ц — ход поршня при впускеу

В р„ - рабочий ход поРшня. 45

Иэ графика перемещения поршня (фиг. 4) видно, что кривошипно-шатунный механизм осуществляет неравномерное распределение величин углов поворота коленчатых валов, приходящихся на различные такты цикла, таким образом, что снижает среднюю скорость поршня во время рабочего хода и, следовательно, позволяет форсировать двигатель по частоте вращения валов.

Таким образом, предлагаемый кри-, вошипно-шатунный механизм обеспечивает различную величину ходов поршня в зависимосТи от такта рабочего цикла двигателя при небольших его габаритах и, следовательно, двигателя.

Кроме этого, предлагаемый механизм позволяет снизить среднюю скорость удлиненного рабочего хода поршня и, следовательно, форсировать двигатель по частоте вращения валов за счет увеличения угла поворота коленчатых валов, приходящихся на этот такт цикла, а также позволяет обеспечить задержку поршня в ВМТ благодаря треугольному расположению центров шарнирных соединений на рычаге 5, что увеличивает мягкость работы двигатеЛяе

Формула изобретения

Кривошипно-шатунный механизм двига теля внутреннего сгорания с продолжен.ным расширением, содержащий шатун,связанный с поршнем, размещенным в цилиндре двигателя, два коленчатых вала: быстроходный и тихоходный, связанные зубчатой передачей, причем частота вращения быстроходного вала вдвое больше частоты вращения тихоходного, и рычаги, связанные с обоими валами и шатуном при помощи шарнирных соединений, о т л и ч а ю— шийся тем,что,с целью обеспечения возможности форсирования двигателя по частоте вращения валов, коленчатые валы смещены относительно оси цилиндра и быстроходный вал расположен над тихоходным, а рычаг, связанный с тихоходным валом, соединен с шатуном через рычаг быстроходного вала, причем центры шарнирных соединений последнего рычага с шатуном, рычагом тихоходного вала и. быстроходным валом образуют треугольник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QOA Р 3176671 кл. 123-197, 1965..

968496

Ъ.

1с

М, т ,ф 4 а ф аф

В. ь

« (фе @ «

Ъ

««

«ь Р ф ь«

Ъа

««

° С ч

° Ъ В R

Заказ 8103/61

Тираж 552 Подписное

ВИИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д..4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Калачева

Редактор В. Лазаренко Техред M.Koøòóðà . КорректорМ. Демчик