Двигатель внутреннего сгорания

(21) (22) (46) (71) неки 279/26.842.86,но-про подшипник в коленча иками, о то, с це утем улу ьпп корен еньшей м аналами Бюл.изводсной ап Нау венное аратур ъедивига -по топли й тел (72 Н,Г (53 56 и с соо пыСАА 02-0 003- 001 -4)0;007)д003)Д- дл - ши ог одшипника ина канавк минальный дподшипника бина канав метр коренно г ГОСУДДРСтвеННЦИ КОмитЕТ ОССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий коленчатый вал с выполненными в нем маслоподводящими каналами, разъемные коренные и шатунные подшипники с верхними и нижними вкладьппами и главную масляную магистраль, сообщенную через масло- распределительную канавку, выполнен ную в верхнем вкладьппе коренного 14938 А и маслоподводящие каналы ом валу с шатунными подшип т л и ч а ю щ и й с я тем ью повышения надежности шения смазки, нижний вклаого подшипника снабжен по ре двумя концентричными выполненными в соответст- ношениями е К - расстояние от края канавки до ближайшего торца вкладыша;4938 35 40 45 50 55 Каждый коренной подшипник имеет также нижний вкладыш 10, на внутренней поверхности которого у торцов выполнены по одной дополнительной канавке 11,На фиг, 2 в микронах даны средние величины износов верхних и нижних вкладышей коренных подшипников. 121Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано вдвигателях внутреннего сгорания длясмазки коренных и шатунных подшипников коленчатого вала двигателя,Целью изобретения является повышение надежности путем улучшения смазки,На фиг. 1 показана часть двигателяс системой смазки и подшипниками коленчатого вала; на фиг. 2 - типичнаядиаграмма износа верхнего и нижнеговкладышей коренных подшипников автотракторных двигателей; на Фиг. 3вид на внутреннюю поверхность верхнего вкладыша подшипника; на Фиг. 4сечение А-А на Фиг, 3; на фиг. 5вид,нижнего вкладыша подшипника; нафиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; наФиг.7 - схематическое расположениевращающегося в подшипнике коленчатого вала; на фиг. 8 - динамика износа и появления выступов на шейкевала для неизношенного сопряжения;на фиг, 9 - то же, для изношенногосопряжения для подшипников с нижнимвкладышем без канавок; на Фиг. 10то же, для подшипника с нижним вкладышем, имеющим канавки; на Фиг. 11зависимость изменения расхода маслаЯ л/мин через сопряжение коренногоподшипника двигателя от частоты вращения и "мин вала при различном дав -лении подаваемого в подшипник масла,Коленчатый вал 1 установлен так, что шатунная шейка 2 составляет пару трения с шатунным подшипником 3, Смазка к этому сопряжению и другим узлам трения в двигателе подводится от системы смазки по главной масляной магистрали 4, выполненной в корпусе 5 двигателя, через верхний вкладыш 6 каждого коренного подшипника с выполненной в нем маслораспределительной канавкой 7 и канал 8, проходящий в коренной шейке 9 коленчатого вала и сообщенный с другими каналами системы смазки двигателя.1 1 О 15 20 25 30 Наибольший износ имеет нижниквкладьпд в сечении В, причем верхнийвкладыш в сечении В имеет даже приращение (показано знаком +) толщиныотносительно номинальной в результате вкрапления в антифрикционный слойтвердых частиц из масла, На Фиг. 2видно, что верхний вкладыш оказывается практически неизношенным.В верхнем вкладыше 6 для связис масляной магистралью выполнено отверстие 12 (фиг. 3 и 4) для подводамасла в маслораспределительную канавку 7. Дополнительные канавки 11 расположены на расстоянии К от торцовнижнего вкладыша 10 коренногЬ подшипника (фиг, 5) и имеют ширину В и глубину(фиг. 6). Канавки лежат в плоскостях вращения вала.Вращающийся с угловой скоростьюс.3 (фиг. 7) коленчатый вал 1 показанпод действием силы Р и масляного клина в подшипнике смещенным с центра 0подшипника в положение 0,Ври и 8 мокс соответственно минимальный и максимальный зазоры всопряжении. Образующиеся по мере износа сопряжения на коренной шейке 9коленчатого вала 1 выступы 12 показаны на фиг. 8,На фиг. 11 сплошной линией показана зависимость расхода масла Я от частоты вращения и для изношенного сопряжения с образовавшимися кольцевыми выступами на шейке вала, а пунктирной - для этого же сопряжения, но с сошлифованными с шейки выступами при различном давлении масла.Для автотракторных двигателей ширина канавки должна быть принятой Ь= 0,003-0,007 номинального диаметра подшипника, Глубина должна составлять Ь =0,001-0,003 номинального диаметра подшипника. При таких соотношениях канавки внаименьшей степени оказывали влияние на характер истечения масла изсопряжения при первоначальном состоянии вала и вкладышей и на,увеличение среднего удельного давления.В то же время выбранная ширина канавки больше величины допустимогопри сборке осевого перемещения валаи размещение канавок на расстоянииК от соответствующего торца, составляющем 0,02 - 0,04 длины вкладышакоренного подшипника, дают возмож ность оптимально использовать рабочую длину подшипника и обеспечивают образование кольцевого выступа на шейке вала на величину, предельно допустимую в эксплуатацииизноса вала. Двигатель работает следующим образом.При вращении коленчатого вала 1 в узлах трения, в частности в паре шатунная шейка 2 - шатунный подшипник 3, расходуется масло, поступающее к этому сопряжению и дргим узлам (подшипники распредвала, коромысла клапанов и др. не показаны) от системы смазки двигателя по главной масляной магистрали 4 в корпусе 5 через верхний вкладыш 6 каждого коренного подшипника. Через масло- распределительную канавку 7 масло попадает в зазор подшипника и по каналу 8 в коренной шейке 9 к другим узлам трения. Под действием вращения с угловой скоростью ь 3 и нагрузки Р, а также образующегося между шейкой 9 вала и разъемными вкладышами 6 и 10 масляного клина центр вала 1 смещается относительно центра 0 подшипника в положение 0. При этом в зоне нижнего вкладьппа 10 образуется минимальный зазор Я, (фиг. 7), равный толщине масляной пленки, а в зоне верхнего вкладыша 6 образуется 214938 4максимальный зазор Я ,Через зазорпроисходит истечение масла иэ сопряжения. По мере износа деталей сопряжения (вкладыша 10 и шейки 9 вала 1)зазор Я, увеличивается (фиг,8 М),расход масла возврастает и при достикении значительных величин износападение давления масла в системесмазки двигателя достигает предель 10 ных величин, после чего двигательпоступает на капитальный ремонт.При работе двигателя с неизношенным подшипником с канавками 11 нанижнем вкладыше 10 зазоры и условиясмазки такие же, как в известных двигателях (фиг, 8 Н б).По мере работы двигателя в коренном подшипнике происходит износ участков шейки 9 вала и нижнего вкладыша10 между канавками 11, но не изнашиваются участки шейки 9, лежащие вплоскостях канавок 11 на нижнем вкладьппе. За счет этого на шейке 9 валаобразуются кольцевые выступы 1325 (фиг. 10).Эти .выступы препятствуют истечению масла из сопряжения, обеспечиваяподдержание давления масла в системев течение более продолжительной наработки, чем в известных двигателях.Это улучшает также работу других сопряжений, смазываемых под давлением,что также способствует увеличениюресурса двигателя.1214938 2,7 Составитель В. ЛобановТехред М.Надь Корректор М. Демчик Редактор М. Горват Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,ул, Проектная,Заказ 83 б/48 Тираж 501 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5