Шатун двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно дизельных. Цель - повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника. В масляном канале 7 стержня шатуна 5 размещен с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения золотник 11. Полость масляного канала стержня шатуна между .золотником 11 и обратным клапаном 8.сообщена через отверстия с рабочей поверхностью шатунного подшипника скольжения. Полость масляного канала между подшипниковой втулкой 10 поршневой головки 9 и золотником сообщена с атмосферой . Масса золотника определяется по расчетной зависимости. Конструктивное выполнение шатуна позволяет повысить интенсивностьподачи смазки в рабочую зону шатунного подшипника , повышая тем самым его надежность и долговечность. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л С ю |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Р 16 С 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY CBNQETHlbCTBV

4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924947/25-27 (22) 04.07.85 (46) 15.06.88. Бюл. Ф 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт (72) Н.К.Никольский, Я.Б.Кладницкий и P.M.Íàçàðoâ (53) 621.827.1 (088.8) (56) Никитин E.À. Тепловозные дизели типа Д49. M. 1982.

Патент Японии У 45-26325;

53 С 4, 1970. (54) ШАТУН ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно дизельных. Цель— повышение долговечности и надежности

„„SU„„1402727 А1 работы шатунного подшипника. В масляном канале 7 стержня шатуна 5 размещен с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения золотник 11. Полость масляного канала стержня шатуна между золотником

11 и обратным клапаном 8, сообщена через отверстия с рабочей поверхностью шатунного подшипника скольжения.

Полость масляного канала между подшипниковой втулкой 10 поршневой головки 9 и золотником сообшена с атмосферой. Масса золотника определяется по расчетной зависимости..Конст; руктивное выполнение шатуна позволяет повысить интенсивность подачи смазки в рабочую зону шатунного под- щ

Ф шипника, повышая тем самым его надежность и долговечность. 1 з.п, ф-лы, 140? 727

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

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника.

На фиг. i изображен предлагаемый шатун с системой смазки, на фиг, 2 сечение А-А на фиг. 1 (отверстия, с помощью которых полость масляного канала стержня шатуна соединена с рабочей поверхностью вкладыш а шатун,ного подшипника скольжения), на

:фиг. 3 и 4 — узел I на фиг. 1 (ва рианты конструкции плунжера и ограничения его движения упругими элементами) .

- Шатун двигателя внутреннего сгора-2О ния (фиг.1) состоит из шатунной головки 1 с отъемной ее частью 2, с вкладьппами 3 и 4 шатунного подшипни-. ка скольжения, стержня шатуна 5 с масляными каналами 6 и 7, в одном из которых установлен обратный клапан 8, из поршневой головки 9 с падшипнико- вой втулкой 10. В масляном канале

7 помещен возвратно-поступательно двидвижущийся золотник 11.

ЗО

Масляный канал 7 стержня шатуна

5 (фиг„2) сообщен через отверстия

12-14 с рабочей поверхностью вкладыша 4 шатунного подшипника скольжения. папиллярные отверстия 13 на стыке с кладьш ем 4 соединены кольцевыми канавками 15„ с которыми через отверс 1 ия 14 сообщается рабочая поверхность вкладьппа. Связь отверстия 12 с рабочей поверхностью вкладьппа прадубли40 рована несколько раз. С торца шатуна отверстие 12 закрыто заглушкой 16.

Ограничение движения золотника 11 в масляном канале (фиг.3 и 4) может быть выполнено например в представР Р ф5 ленных вариантах: либо один упругий элемент 17 установлен непосредственно в золотнике 11, а другой элемент

18 — в стержне шатуна (фиг.3); либо оба упругих элемента 17 и 18 установлены в золотнике 1 I. Сам золотник 11 может быть выполнен, например, монолитным из одного материала (фиг,4) либо составным, когда наружная стальная оболочка заливается свинцом 19, с. целью увеличения его массы. Верх- 55 ний край масляного канала 7 у подшипниковой втулки 10 ограничивается заглсчлкай — упором 20, а полость масляи дг р — +ш -v

Ядг р — - — m v

4 с с

) m ) v+ g где т — масса золотника; — диаметр золотника; — ускорение центра тяжести золотника в конце хода, ного канала между золотником 11 и заглушкой — упором 20 соединена с атмосферой через дренажное отверстие

21, Для подачи масла на смазку в отъемной части 2 и вкладыше 3 выполнены канавки 22 и 23 соответственно.

Элементы шатуна двигателя внутреннего сгорания во время его движения взаимодействуют следующим образом.

Во время движения поршня в рабочем цилиндре шатун, соединенный с поршневым пальцем, поворачиваясь на нем в подшипниковой втулке 10, опускается или поднимается, в зависимости от направления движения поршня.

При приближении поршня к верхней мертвой точке шатун поднимается. При этом сила инерции золотника 11, действующая на него в направлении, противоположном направлению ускорения центра масс шатуна, па второму закону Ньютона, увлекает золотник вверх к упору 20.

При приближении поршня к нижней мертвой точке сила инерции золотника, действующая на него в направлении, противоположном ускорению центра масс шатуна, которое притормаживает

его движение, двигает золотник 11 в сторону масляного канала 7, тем самым увеличивает давление масляного столба в канале, так как перетеканию масла через канал 6 в сторону . подшипника препятствует обратный клапан 8. Избыточное давление направляет часть объема масла, вытесняемого золотником 11 из каналов 7 и 6 в отверстие 12, а из него через отверстия

13 попадет в канавки 15, из которых через отверстия 14 поступает на рабочую поверхность верхнего вкладьппа 4 шатунного подшипника скольжения, что увеличивает количество смазки и повьппает давление в масляном слое рабочей поверхности вкладыша, тем самым улучшает условия смазки в шатунной головке 1. Для достижения поставленной цели масса золотника 11 должна определяться по следующей зависимости:

1402727 р — давление смазки в подводящем масляном канале стержня шатуна;

m — масса столба смазки между золотником и обратным клапаном;

w — ускорение центра тяжести столба смазки между золотником и обратным клапаном в конце хода шатуна, g — ускорение силы тяжести.

Таким образом, в 2-тактном дизеле один раз, а в 4-тактном дважды за один рабочий цикл дизеля шатунныеподшипники получают дополнительную порцию масла, обеспечивая при этом повышение долговечности и надежности работы шатунного подшипника.

Формула изобретения

1. Шатун двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизельного, содержащий поршневую головку с под шипниковой втулкой, стержень с каналом для масла и шатунную головку с вкладьппами шатунного подшипника скольжения и подводящим масляным каналом с расположенным в нем обратным клапаном, отличающийся тем, что, с целью повьппения долговечности и надежности за счет уменьшения износа шатунного подшипника путем интенсификации подачи смазки, он снабжен золотником, расположенным в масляном канале стержня с возмож—

20 ностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения, полость масляного канала стержня шатуна, расположенная между золотником и обратным

5 клапаном, соединена посредством отверстий с рабочей поверхностью шатунного подшипника, полость масляного канала стержня между подшипниковой втулкой поршневой головки и золотником соединена с атмосферой, а масса золотника определяется из следующего соотношения:

fi с1, и Д2 р +mw, Р mw

15 >m>

g W + g где m — масса золотника;

d — диаметр золотника, — ускорение центра тяжести золотника в конце хода; р — давление смазки в подводящем масляном канале стержня шатуна;

m — масса столба смазки между

25 золотником и обратным клапаном;

w — ускорение центра тяжести с столба смазки между золотником и обратным клапаном в

30 конце хода шатуна;

g — ускорение силы тяжести.

2. Шатун по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что между взаимообращенными торцовыми поверхностями золотника и полости, в которой он расположен, установлены упругие элементы е

14Î2727

1402727

Заказ 2836/23

Тираж 757 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Храмцов

Редактор Т. Парфенова Техред, А. Кравчук Корректор Л.Пилипенко