Система смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и повышает надежность узла шатунного подшипника путем исключения отбора масла из его нагруженной зоны. Для этого в буртах, центрирующих шатун на шейке коленчатого вала, выполнены сквозные каналы, не выходящие на рабочую поверхность шатунного подшипника и соединяющие полости истечения масла из подшипников с картером двигателя, расположенные со стороны верхней головки шатуна в секторе, ограниченном углом качания шатуна, причем суммарная площадь проходного сечения данных каналов больше площади проходного сечения осевого зазора между шатуном и щеками коленчатого вала. 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения.

Известна система смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма (КШМ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающая масляные каналы в блоке цилиндров, коленчатом вале, коренных и шатунных подшипниках, шатуне, в которой смазка гильзы цилиндра и охлаждение внутренней поверхности головки поршня производится струей масла, подаваемой из рабочей зоны шатунного подшипника через отверстие в нижней головке шатуна на рабочую поверхность гильзы цилиндра и внутреннюю поверхность головки поршня.

Недостатком данной системы смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма ДВС является снижение надежности работы шатунного подшипника в результате отбора масла из его наиболее нагруженной зоны и низкая эффективность системы в результате недостаточного расхода смазочного масла из-за малого проходного сечения при выходе из зазора подшипника в канал нижней головки шатуна.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы шатунного подшипника и повышение эффективности смазки и охлаждения деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя. Для достижения указанного технического результата в известной системе смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма поршневого ДВС, содержащей масляные каналы в блоке цилиндров, коленчатом вале, коренных и шатунных подшипниках, в буртах, центрирующих шатун на шейке коленчатого вала, выполнены сквозные каналы, не выходящие на рабочую поверхность шатунного подшипника и соединяющие полости истечения масла из подшипника с картером двигателя, расположенные со стороны верхней головки шатуна, причем суммарная площадь проходного сечения каналов больше площади проходного сечения осевого зазора между шатуном и щеками коленчатого вала.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана система смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма, на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.

Система включает в себя масляные каналы 1, 2, 3, 4 соответственно в блоке цилиндров 5, коленчатом вале 6, коренном подшипнике 7 и шатунном подшипнике 8. Шатун 9 центрируется в осевом направлении на шейке коленчатого вала при помощи буртов 10. Шейка 11 и щеки 12 коленчатого вала 6 в совокупности с буртами 10 шатуна 9 образует полости 13, в которые происходит истечение смазочного масла из шатунного подшипника 8.

В буртах 10 со стороны верхней головки в секторе, ограниченном углом качания шатуна α . выполнены сквозные каналы 14, соединяющие полости 13 с картером двигателя 15. Суммарная площадь сечения каналов 14 больше площади проходного сечения осевого зазора между шатуном 9 и щеками 12 коленчатого вала 6. Система включает в себя также смазываемую рабочую поверхность 16 гильзы цилиндра 17 и охлаждаемую внутреннюю поверхность 18 днища поршня 19.

Система работает следующим образом.

Масло для смазки и охлаждения деталей кривошипно-шатунного механизма подается по каналам 1 блока цилиндров 5 на смазку коренного подшипника 7, далее по каналу 2 через канал (сверление) 3 в коленчатом вале 6 проходит в канал 4 шатунного подшипника 8. Вытекающее из шатунного подшипника масло попадает в полости 13, образуемые буртами 10 шатуна 9, шейкой 11 и щеками 12 коленчатого вала. Затем через каналы 14 масло попадает на рабочую поверхность 16 гильзы цилиндра 17 для смазки деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и на внутреннюю поверхность 18 днища поршня 19, производя охлаждение последнего.

Выполнение каналов 14 в буртах 10 шатуна без выхода на рабочую поверхность шатунного подшипника обеспечивает существенное повышение его несущей способности, а следовательно, надежности по сравнению с прототипом, а наличие в системе полостей 13 способствует аккумулированию в них значительного количества масла, которое под действием сил инерции, действующих в районе ВМТ, под давлением подается на рабочую поверхность 16 гильзы 17 и внутреннюю поверхность 18 днища поршня 19, повышая эффективность смазки и охлаждения деталей ЦПГ.

Для обеспечения попадания струй масла на рабочую поверхность гильзы цилиндра и днища поршня каналы 14 выполняют в секторе α относительно вертикальной оси шатуна, а с целью обеспечения подачи основного количества масла на смазку и охлаждение деталей ЦПГ суммарную площадь проходного сечения каналов 14 выполняют больше площади проходного сечения зазора между буртами 10 шатуна 9 и щеками 12 коленчатого вала 6.

Положительный эффект заявленного устройства заключается в повышении надежности работы кривошипно-шатунного механизма ДВС.

Формула изобретения

Система смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая масляные каналы в блоке цилиндров, коленчатом вале, коренных и шатунных подшипниках, отличающаяся тем, что в буртах, центрирующих шатун на шейке коленчатого вала, выполнены сквозные каналы, не выходящие на рабочую поверхность шатунного подшипника и соединяющие полости истечения масла из подшипника с картером двигателя, расположенные со стороны верхней головки шатуна в секторе, ограниченном углом качения шатуна, причем суммарная площадь проходного сечения данных каналов больше площади проходного сечения осевого зазора между шатуном и щеками коленчатого вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2