Кривошипно-шатунный механизм

";1 Я ИД. 5 1 х Х; " ( ь ЕТЕН ический и в У 15576 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИОАНИ(57) Изобретение относится к двигателестроения и позволяет повыситьнадежность и долговечность механизма. Поршень 2, соединенный с коленчатым валом 6 при помощи шатуна 4с образованием шарнира 5, размещенв цилиндре 1. Днище 3 поршня со стороны камеры сгорания выполнено так,что нормаль в центре тяжести его1416726 площади составляет угол 2-3 , отсчитываемый от оси цилиндра по направлению вращения вала и лежащий в плоскости симметрии торцовой поверхности днища, совпадающей с плоскостьюкачания шатуна. Нормаль проходит через центр шарнира. Такое выполнениеобеспечивает перенос перекладкипоршня в пределах зазора в зону еговерхней мертвой точки при минимальИзобретение относится к двигателестроению.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности.На фиг, 1 показан кривошипно-ша тунный механизм двигателя внутреннего сгорания; на фиг, 2 - разложение сил, действующих на днище поршня; на фиг, 3 - кривошипно-шатунный ме 10 ханизм .с кругами трения.Кривошипно-шатунный механизм содержит цилиндр 1, поршень 2 с днищем 3, шатун 4, связанный с поршнем при помощи шарнира 5, а с коленчатым валом 6 - при помощи шарнира 7, а также шарнир 8.Кривошипно-шатунный механизм работает следующим образом.При заданном направлении вращения коленчатого вала с угловой скоростью Сд на такте сжатия в зоне верхней мертвой точки (ВМТ) ведущим звеном механизма является коленчатый вал, поэтому под действием силы 25 Рщ от шатуна поршень прижат нормальной силой И к правой стенке цилиндра.При достижении ВМТ функция ведущего звена механизма переходит к поршню, на который в этот момент действуют сила инерции Р поступательно движущихся масс поршня и результирующая сила Р Г от давления газов со стороны камеры сгорания на торцовую поверхность поршня.Так как давление рабочего тела в объеме камеры сгорания равномерно распределенное, то его результирующая Р приложена в центре тяжести тор- Гцовой поверхности поршня и направленых потерях энергии на трение эа счетоптимального приближения направления действия результирующей газовойсилы к касательной кругов трения вшарнирах поршневого пальца и шатунной шейки. В результате этого повышается эффективность передачи энергиина кривошип при минимальных потеряхна трение, вибрацию и шумоизлучение,1 э и. ф лы, 3 ил. на к ней по нормали п-п, составляюо щей с осью цилиндра угол у = 2-3 Реакция от действия этих сил направлена перпендикулярно оси цилиндра и приложена вцентре шарнира 5. Как только момент силы М относительно центра шарнира 7 превысит момент сил трения вэтом шарнире, начнется движение поршня в зазоре, в плоскости касания шатуна, от правой стенки цилиндра к левой.При наклонной торцовой поверхности днища поршня и его соосном положении в цилиндре длина бокового зазора по вертикали до канавки уплотнительного кольца различна, поэтому разным будет и снижение давления как по вертикали, так и в горизонтальных плоскостях (фиг. 2). Очевидно, что вертикальная проекция поверхности аЬсда в плоскости малой оси симметрии Ьо нагружена с двух сторон разным давлением, причем соответствующие результирующие силы с каждой из сторон не одинаковы: ИИ. Это вызывает смещение поршня в сторону меньшей силы И, при этом резко возрастает перетекание газа вдоль зазора от точки а и резко снижается - от точки с, что существенно снижает противодействие силы И, и поршень надежно прижимается силой Б к образую- . щей ссВ результате относительного скольжения элементов вращательных кинематических пар шарниров поршневого пальца и шатунной шейки полные реакции в этих шарнирах от действующей силы РГ лежат на одной линии, каса1416726 О Фиг.2 тельной к кругам трения в соответствующих шарнирах.В пределах укаэанного угла наклона к оси направляющей обеспечивается5 перенос перекладки поршня в пределах зазора в зону его ВМТ при минимальных потерях энергии на трение за счет оптимального приближения направления действия результирующей от давления 10 силы газов к касательной кругов трения в шарнирах поршневого пальца и шатунной шейки.Перенос перекладки поршня в зону его ВМТ, где относительные скорости 15 скольжения сопряженных поверхностей поршня и втулки минимальны, повышает эективность передачи энергии на кривошип при минимальных потерях на трение, вибрацию и шумоизлучение. 20 ,Ф о р м у,л а и з о б р е т е н и я1, Кривошипно-шатунный механизм для двигателя внутреннего сгорания,содержащий цилиндр, размещенный в нем поршень, соединенный с коленчатым валом при помощи шатуна с образованием шарнира, а днище поршня наклонено относительно оси цилиндра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности и надежности путем переноса зоны пере" кладки поршня в зону верхней мертвой точки на рабочем ходе, днище поршня со стороны камеры сгорания выполнено так, что нормаль в центре тяжести его площади составляет угол 2-3 , ото считываемый от оси цилиндра по направлению вращения коленчатого вала и лежащий в плоскости симметрии торцовой поверхности днища поршня, совпадающей с плоскостью качания шатуна, 12. Механизмпол, 1, отличаю щ и й с я тем, что нормаль проходит через центр шарнира соединения поршня с шатуном.,оююеЖеа оставитель М,Бондаре ехред А,Кравчук орректор С. Шек Редактор А.Маковская одпис Тираж 505 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4