Система смазки и охлаждения кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

Котельников Л.Д.

Ермолаев А.А.

F01M1 — Смазка машин и двигателей; смазка двигателей внутреннего сгорания; продувка картера (смазка вообще F16N)

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 . 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 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

Похожие патенты:

Сигнальное устройство для определения момента замены масляного фильтра // 2103522

Устройство для смазки шатунного подшипника // 2100621

Изобретение относится к двухтактным двигателям с кривошипно-камерной продувкой и совместной с топливом системой смазки

Устройство смазки двигателя внутреннего сгорания // 2099544

Изобретение относится к двигателестроению, а конкретно к устройствам смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Масляный фильтр для двигателя внутреннего сгорания // 2089735

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для работы в системах смазки двигателей внутреннего сгорания

Устройство для отделения выходящих из картера двигателя внутреннего сгорания вредных выбросов (его варианты) // 2084647

Изобретение относится к области контроля загрязнения воздуха при вредных выбросах из картера ДВС, в частности к фильтрующему устройству для этих выбросов

Крышка маслозаливной горловины двигателя внутреннего сгорания // 2079675

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции крышек маслозаливных горловин двигателей внутреннего сгорания (ДВС), но может быть применено в крышке любых емкостей

Заборное устройство масляного насоса двигателя внутреннего сгорания // 2079674

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в системе смазки двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Заборное устройство масляного насоса двигателя внутреннего сгорания // 2079674

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в системе смазки двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания // 2067200

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе смазки двигателя внутреннего сгорания

Масляный фильтр для двигателя внутреннего сгорания // 2064594

Изобретение относится к бензиновым двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для очистки масла как на двигателях, находящихся в эксплуатации, так и на вновь проектируемых двигателях

Параллельный контур шуткова для обработки с фильтрацией суспензии или эмульсии и устройство с этим контуром // 2106895

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидких сред по меньшей мере с твердой дисперсной фазой

Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания // 2115007

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям ДВС

Принудительная смазочная система двигателя // 2116467

Изобретение относится к устройствам смазочных систем двигателей

Устройство смазки двигателя внутреннего сгорания // 2117775

Изобретение относится к двигателестроению, а именно, к системам смазки ДВС и позволяет повысить надежность работы двигателей

Двигатель внутреннего сгорания и указатель уровня масла // 2122645

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям ДВС

Масляный фильтр // 2123877

Изобретение относится к фильтрам для очистки моторного масла в двигателях внутреннего сгорания и может быть использовано при очистке вязких органических жидкостей (глицерин, парафин и др. )

Система для замены масла и/или масляного фильтра в двигателях внутреннего сгорания // 2126486

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для облегчения замены масла и/или масляного фильтра в ДВС

Маслоуловитель, в частности, для картерных газов двигателя внутреннего сгорания // 2126487

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе вентиляции картера ДВС

Пробка масляного картера автомобиля // 2127816

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к изделиям, входящим в состав деталей автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания // 2133349

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, может быть использовано при конструировании и разработке малогабаритных двигателей внутреннего сгорания для сельскохозяйственной техники, электроагрегатов и транспортных средств

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный
механизм
(КШМ) служит для преобразования
прямолинейного возвратно-поступательного
движения поршня во вращательное движение
коленчатого вала.

КШМ
состоит из неподвижных и подвижных
деталей. Группу неподвижных деталей
составляют блок цилиндров, головки
цилиндров, гильзы, вкладыши, крышки
коренных подшипников.

В
группу подвижных деталей входят поршни,
поршневые кольца, поршневые пальцы,
шатуны, коленчатый вал с маховиком.

Блок
цилиндров
является базовой деталью (остовом)
двигателя (рис. 3). На нем устанавливаются
все основные механизмы и системы
двигателя.

Рисунок
3. Неподвижные детали кривошипно-шатунного
механизма: 1 – крышка блока зубчатых
колес ГРМ; 2 – сталеасбестовая прокладка;
2 – головка блока цилиндров; 4, 10 – входные
отверстия водяной рубашки; 5, 9 – выходные
отверстия водяной рубашки; 6, 8 – каналы
для подачи горючей смеси; 11 – седло
клапана; 12 – гильза; 13 – шпильки крепления;
14 –верхняя часть; 15 – блок цилиндров;
16 – гнезда гильз

В
автотракторных многоцилиндровых
двигателях с жидкостным охлаждением
все цилиндры выполняются в виде общей
отливки, которая и называется блоком
цилиндров. Такая конструкция обладает
наиболее высокой жесткостью и хорошей
технологичностью. С раздельными
цилиндрами в настоящее время выполняются
только двигатели воздушного охлаждения.

Блок
цилиндров работает в условиях значительного
до 2000 °С и неравномерного нагрева и
давления (9,0…10,0 МПа). Чтобы противостоять
действию значительных силовых и
температурных нагрузок, блок цилиндров
должен обладать высокой жесткостью,
обеспечивающей минимальные деформации
всех его элементов, гарантировать
герметичность всех полостей (цилиндры,
рубашка охлаждения, каналы и т. д.), иметь
высокий срок службы, простую и технологичную
конструкцию.

Для
изготовления блока цилиндров применяют
серый чугун или алюминиевые сплавы.
Наиболее предпочтительным материалом
для изготовления блока цилиндров в
настоящее время является чугун, т.к. он
дешев, обладает большой прочностью и
мало поддается температурным деформациям.

В
конце шестидесятых годов отечественная
промышленность освоила литье чугунных
блоков с толщиной стенок 2,5…3,5 мм. Такие
блоки характеризуются высокой прочностью,
жесткостью и стабильностью размеров,
почти не уступают алюминиевым по массе.

Существенным
недостатком блоков из алюминиевых
сплавов является их повышенное тепловое
расширение и относительно невысокие
механические качества.

Расположение
цилиндров может быть однорядным
(вертикальным или наклонным), двухрядным
или V-образным,
с углом развала между цилиндрами 60°,
75°, 90°. Двигатели с углом развала 180°
называются оппозитными. V-образная
компоновка в 80-е годы XX
века получила широкое распространение,
так как обеспечивает большую компактность
и меньшую удельную массу двигателя.
Жесткость коленвала и его опор в этом
случае повышается, что способствует
увеличению срока службы двигателя.
Меньшая длина двигателя облегчает
компоновку его на машине и при одинаковой
колесной базе позволяет получить большую
полезную площадь грузовой платформы.

На
двигателях с однорядным расположением
цилиндров их номеруют, начиная с
переднего. На V-образных
двигателях номера присваивают вначале
правому ряду цилиндров, начиная с
переднего, а затем маркируют левый ряд.

Цилиндр
в большинстве автотракторных двигателей
выполняется в виде гильз, устанавливаемых
в блок. Гильзы по способу установки
делятся на сухие и мокрые.

Мокрые
гильзы, омываемые снаружи охлаждающей
жидкостью, обеспечивают лучший тепло
отвод и более удобны при ремонте, т.к.
могут быть легко заменены без использования
специального инструмента и приспособлений.

Герметичность
мокрой гильзы обеспечивают уплотнением
нижней части резиновым кольцом и
установкой медной прокладки под верхним
буртиком. Применение мокрых гильз
улучшает отвод от цилиндров избыточного
тепла, однако снижает жесткость блока
цилиндров.

Сухие
гильзы используются преимущественно
в двухтактных двигателях, где применение
мокрых гильз затруднительно.

Гильза
воспринимает высокое давление рабочих
газов, имеющих значительную температуру.
Поэтому гильзы изготовляют, как правило,
из легированного чугуна, хорошо
противостоящего эрозийному и абразивному
износу и обладающего удовлетворительной
коррозийной стойкостью. Внутренняя
поверхность гильзы – зеркало цилиндра
– тщательно обработана.

Поскольку
условия работы верхней части гильзы
наиболее тяжелые, а изнашивается она
наиболее интенсивно, в современных
двигателях равномерность износа
цилиндров по высоте обеспечивается
короткими вставками из противокоррозийного
высоколегированного аустенитного
чугуна (нирезиста). Использование такой
вставки повышает срок службы гильз в
2,5 раза.

Головка
цилиндров
служит для размещения камер сгорания,
впускных и выпускных клапанов, свечей
зажигания или форсунок.

В
процессе работы двигателя головка
цилиндров подвергается воздействию
высоких температур и давлений. Нагрев
отдельных частей головки неравномерен,
т.к. одни из них соприкасаются с продуктами
сгорания, имеющими температуру до 2500°
С, а другие омываются охлаждающей
жидкостью.

Основные
требования к конструкции головки
цилиндров: — высокая жесткость, исключающая
деформации от механических нагрузок и
коробление при рабочих температурах;
простота; технологичность конструкции
и небольшая масса.

Головка
цилиндров выполняется отливкой из
чугуна или алюминиевого сплава. Выбор
материала зависит от типа двигателя. В
карбюраторных двигателях, где сжимается
горючая смесь, предпочтение отдается
более теплопроводным алюминиевым
сплавам, т. к. это обеспечивает
бездетонационную работу. В дизельных
двигателях, где сжимается воздух, головка
цилиндров из чугуна способствует
повышению температуры стенок камер
сгорания, что улучшает протекание
рабочего процесса, особенно при запуске
в холодное время.

Головки
цилиндров могут выполняться индивидуальными
или общими. Индивидуальные головки, как
правило, применяют в двигателях воздушного
охлаждения. В большинстве двигателей,
имеющих жидкостное охлаждение, применяют
общие головки для каждого ряда цилиндров.
В некоторых случаях, при большой длине
блока цилиндров, применяют головки для
группы в два -три цилиндра (например, у
двигателя ЯМЗ-240 и А=01 Л).

У
двигателя ЯМЗ-740 головки цилиндров
отдельные на каждый цилиндр. Применение
отдельных головок повышает надежность
двигателя, позволяет избежать перекоса
головки при неравномерной затяжке ее
и прорыва газов через прокладку.

У
карбюраторных двигателей и у некоторых
типов дизелей обычно камеры сгорания
располагают в головках цилиндров. Форма
и расположение камер сгорания, впускных
и выпускных каналов являются важным
конструктивным параметром, определяющим
мощностные и экономические показатели
двигателей.

Форма
камеры сгорания должна обеспечивать
наилучшие условия для наполнения
цилиндра свежим зарядом, полное и
бездетонационное сгорание смеси, а
также хорошую очистку цилиндра от
продуктов сгорания.

В
настоящее время у дизелей предпочтение
отдается камерам сгорания, расположенным
в поршнях. Такие камеры имеют меньшую
поверхность и, следовательно, небольшие
тепловые потери. Двигатели с камерами
сгорания в поршне обладают более высокими
антидетонационными качествами и
повышенным коэффициентом наполнения.

Технология
изготовления головки цилиндров в
двигателях с камерой сгорания в поршне
не сложная. Камеру в поршне легко получить
при отливке и последующей механической
обработкой довести объем камеры до
заданного с высокой точностью.

Длительная
работа головки цилиндров без деформации
и коробления обеспечивается рациональным
охлаждением, т.е. более интенсивным
отводом тепла от наиболее нагретых ее
частей.

ICM 1/35 ЗиЛ-131 КШМ с Драйверами (35524)

Сегодня мы поговорим о ICM 1/35 ЗиЛ-131 КШМ с Драйверами (35524). Думаю, название говорит само за себя — в одной коробке вы получите грузовик вместе с фигурками. Такая комбинация может пригодиться для проекта диорамы, особенно если учесть тот факт, что грузовик представлен в стандартном масштабе 1/35. Есть 230+13 деталей, которые должны собраться в модель длиной 212 мм. Упаковка типичная — пластиковые рамки идут в пакетиках. Давайте откроем их и посмотрим поближе.

Кстати, здесь вы можете прочитать обзор с другим комплектом ЗиЛ.
Не забудьте поставить лайк на нашей странице в Facebook, чтобы своевременно получать свежие статьи.
Вы можете нам помочь — просто нажмите кнопку «Поддержать DSV» на правой панели.

Детали грузовика поставляются в отдельном пластиковом пакете. Все рамы отлиты из коричневого пластика, а на фото выше вы можете увидеть некоторые передние панели кабины.

Задний отсек должен быть склеен из нескольких панелей. Это крупные детали, но внутри есть направляющие элементы.

Кроме того, задние двери отлиты отдельно, так что вы можете открыть их в своей сборке.

Общее качество литья выглядит великолепно. Даже мельчайшие детали имеют тщательную форму, и с ними должно быть легко работать.

Конечно, вы также можете приобрести ПЭ послепродажного обслуживания, чтобы добавить некоторые дополнительные функции вашему грузовику. Тем не менее, даже готовая сборка должна выглядеть великолепно.

Колесные диски должны быть склеены из нескольких частей. Вы можете покрасить их отдельно, а затем вставить в шины.

Последний литник предназначен для больших стержней рамы и половинок топливного бака. Здесь также можно увидеть детали двигателя, а силовую установку можно обнажить с помощью отдельно отлитого капота.

Детали фигурки идут на последней раме, отлитой в сером цвете. Это типовые фигурки, которые должны быть просты в сборке. Конечно, все позы предопределены.

Прозрачные рамки упакованы в отдельный полиэтиленовый пакет. Качество литья выглядит отлично, но в комплекте нет масок.

Как я уже говорил, мы получаем пластиковые диски и виниловые шины. Может быть хорошей идеей заменить их смоляными деталями, если вы готовы потратить дополнительные деньги.

Лист с декалями небольшой, но все необходимые символы вы найдете здесь. Качество печати выглядит хорошо, так что это просто вопрос аккуратного применения. Инструкции по сборке вы можете посмотреть в видео-обзоре.

Сегодняшний набор — отличная возможность для моделистов, которые хотели бы получить несколько вещей в одной коробке. На мой взгляд, это хороший выбор не только для строителей диорам, но даже для соло-проекта. Кроме того, вы можете получить некоторые дополнительные предметы, чтобы улучшить внешний вид. Маркировка также выглядит хорошо, так что это просто вопрос тщательной сборки.

Этот и другие наборы можно приобрести в интернет-магазине Modelimex.

Плюсы

• Хорошее качество литья
• Продуманное разделение деталей
• Фигурки в комплекте
• Хорошие декали

Минусы

• Нет масок для прозрачных частей

О
DetailScaleView

ГАЗ-66 КШМ Р-142Н (66) Командирская машина МЧС Масштаб 1:43 АвтоИстория

• ВСЕ МОДЕЛИ
• Автоистория

Предзаказ

37,95 $

Новый в коробке.