Шатун двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению. Предлагается шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий основной стержень с разъемной кривошипной головкой и неразъемной головкой, крышку на разъемной кривошипной головке, с ней соединенную. При этом шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через неразъемную головку и закрепленными на катушках. Между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками. Технический результат - снижение веса шатуна за счет изменения конструкции и использования неметаллических и легких материалов. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к шатунам двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен шатун, содержащий стержень, разъемную кривошипную (РКГ) и неразъемную (НГ) головку шатуна, крышку [1].

Недостаток его - большой вес.

Известен шатун ДВС, содержащий стержень с НГ и РКГ и разъемный вкладыш, размещенный на постели в отверстии РКГ и закрепленный в ней посредством крышки кривошипной головки и болтов [2].

Недостаток этого шатуна - большой вес.

Техническое решение, на которое направлено предложение, - снижение веса шатуна за счет изменения конструкции и использования неметаллического и легкого материала. Для этого предлагается шатун ДВС, содержащий основной стержень с РКГ и НГ, крышку на РКГ, с ней соединенную, шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через НГ и закрепленными на катушках, между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками.

Предложение поясняется чертежом, на котором показан шатун ДВС.

Шатун содержит основной 4 и дополнительный 14 стержни прямоугольного сечения, НГ 1 и РКГ 2, разъемную крышку 10, скрепляемую болтом 11 и гайкой 12, установленную на пальцах 8 с запрессованными катушками 9, четыре растяжки 3 и 6, перекинутые через НГ 1 и закрепленные на катушках 9. Между основным 4 и дополнительным 14 стержнями расположена первая прокладка 5 из пенопласта, а между растяжками 3 и 6 - вторая и третья прокладки 13 и 7 из пенопласта.

НГ 1 и РКГ 2 могут быть выполнены из композита с матрицей из магнийлитиевого сплава или алюминийлитиевого сплава с плазменным напылением поверхности трения, оба стержня 4 и 14 - из бороволокнита, пальцы 8, катушки 9, крышка 10, болт 11, гайка 12 с шлицами - из титанового сплава, растяжки 3 и 6 - из эпоксидного волокнита с арамидными волокнами (кевлар).

НГ 1, верхние части стержней 4 и 14, РКГ 2, первая прокладка 5, растяжки 3 и 6, вторая и третья прокладки 13 и 7 склеены, например, эпоксидным клеем.

Изготовление и сборка шатуна осуществляются следующим образом.

К первой прокладке 5 эпоксидной смолой приклеиваются оба стержня 4 и 14. Затем сверху этой сборки приклеиваются НГ 1, а снизу - РКГ 2. Прокладки 7 и 13 формируются на оправке из двух технологических стержней (не показаны), на которые насажены две катушки 9. Нить из эпоксидного волокнита, пропитанная эпоксидной смолой, наматывается таким образом, что на одной катушке 9 нить располагается по часовой стрелке, а на другой катушке 9 - против часовой. Далее обе катушки 9 снимаются с технологических стержней и вставляются между отверстиями крышки 10 под пальцы 8, после чего в катушки 9 запрессовывают оба пальца 8. Затем растяжки 3 и 6 закрепляются на НГ 1 эпоксидным клеем. Обе части крышки 10 стягиваются болтом 11 до отверждения смолы на растяжках 3 и 6 для создания предварительно напряженной конструкции. При технологическом стягивании крышки 10 болтом 11 в отверстие РКГ 2 вставляется стержень (не показан). Это стягивание выполняется при предварительном отверждении смолы в неразъемной полусборке шатуна, включающей в себя РКГ 2 и НГ 1, оба стержня 4 и 14, первую прокладку 5.

После сжатия обеих частей крышки 10 болтом 11 в щель неотвержденных растяжек 3 и 6 вставляются прокладки 7 и 13, которые приклеиваются эпоксидной смолой к ним. Узкие части щели между прокладками 7 и 13 заполняются эпоксидной смолой с коротковолоконным наполнителем.

НГ 1 и РКГ 2 приклеены к стержням 4 и 14.

Литература 1. Патент РФ N 2109994, МПК F 16 C 7/00, 1998.

2. Патент РФ N 2085769, МПК F 16 C 7/00, 1997 (прототип).

Формула изобретения

Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий основной стержень с разъемной кривошипной головкой и неразъемной головкой, крышку на разъемной кривошипной головке, с ней соединенную, отличающийся тем, что шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через неразъемную головку и закрепленными на катушках, между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками.

РИСУНКИ

Рисунок 1