CZ275093A3

CZ275093A3 - Piston engine

Info

Publication number: CZ275093A3
Application number: CZ932750A
Authority: CZ
Inventors: Jens Mederer
Original assignee: Jens Mederer
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1993-04-10
Publication date: 1994-05-18
Also published as: BR9206154A; EP0589892A1; JPH06510580A; WO1993021421A1; KR940701491A; WO1993021422A1; AU1553092A

Description

Oblast techniky

o o

c-x z—

O

Vynález se týká pístového motoru s alespoň jedním pístem pohyblivým ve válci, který je přes horní a spodní části ojnice, vzájemně spojené ve společném kloubovém místě, připojen s klikové hřídeli, přičemž horní část ojnice má prodloužení vyvedené za kloubové místo a s prodloužením otočně zabírá otočná páka, která je svým koncem odvráceným od kloubového místa podepřena na bloku motoru.

Dosavadní stav techniky

U hnacího stroje obvyklého typu, známého například z EP 0 292 603, nese horní část ojnice mezi vidlicovitými konci kotouč ložiska pro dolní část ojnice a otočnou páku. Ačkoliv u tohoto hnacího stroje je při klidném spalování a klidném chodu z hlediska vytvoření a uložení částí ojnice a otočné páky možné přemístění točivého momentu na činná místa klikového hřídele, vede činné spojení spodní části ojnice a horní části ojnice k nežádoucímu ohybovému momentu a k relativně velkému stlačení ploch v oblasti kloubu mezi částmi ojnice.

Podstata vynálezu

Úkol vynálezu spočívá v udržování malého ohybového momentu a malého stlačení ploch mezi horní a spodní částí ojnice a v zabránění ohybovým pochodům v oblasti styku částí ojnice.

Podle vynálezu se tento úkol vyřeší tím, že horní část ojnice je vytvořena s vidlicovým rozšířeným koncem, který nese těleso objímky, umístěné po úsecích uvnitř mezi rozšířenými konci horní části ojnice a vně těchto konců, přičemž spodní část ojnice je uložena na úsecích vnitřních a vnějších stran tělesa objímky a těleso objímky nese pomocí ložiskového čepu nebo podobně <6 uprostřed symetricky v rozteči vidlicových konců a excentricky k uložení horní a spodní části ojnice otočnou páku. Tím jsou tělesem objímky na horní části ojnice a mezi tělesem objímky a spodní částí ojnice vytvořeny velké dosedací plochy, které zavdávají podnět ke zmenšení plošného tlaku, čímž se zabraňuje nepříznivým ohybovým momentům a rušivému průhybu v oblasti kloubu.

Provedení pístového motoru spočívá v tom, že vidlicovitý rozšířený konec horní části ojnice je prostrčen výřezem ve spodní části ojnice a uložen v drážce v tělese objímky, přičemž horní část ojnice a těleso objímky jsou navzájem pevně spojeny pomocí spojovacího prvku, například kolíku nebo podobně zavedeného do otvorů v tělese objímky a ve vidlicových rozšířených koncích. Přednostně se používají tři kolíky nebo podobně, které vedou k jistému spojení. Je rovněž myslitelné, že je horní část ojnice, například pomocí čelních ploch, dodatečně opřená na dnu drážky v tělese objímky.

Další provedení pístového motoru spočívá v tom, že části ojnice a těleso objímky jsou vytvořeny z libovolného materiálu, například ze železných materiálů, přičemž ke zlepšení kluzných vlastností nese těleso objímky na obvodu pro spodní část ojnice ložiskové pouzdro z neželezného kovu, například z bronzi. Přednostně mohou být části ojnice a těleso objímky vytvořeny také z lehkých kovových materiálů, například z hliníku., takže je těleso objímky vhodné k bezprostřenímu uložení spodní části ojnice. Použití lehkých kovových materiálu přináší výhodu, že může odpadnout ložiskové pouzdro, nezbytné při použití železných materiálů, což výhodně snižuje hmotnost a dovoluje vlivem vyšších otáček vyšší výkon. Kromě toho se zmenšují pořizovací náklady.

Jako opěra konce otočné páky odvráceného od tělesa objímky může dále sloužit stavitelný excentr uložený v nebo na bloku motoru. Umístění stavitelného excentru dovoluje nastavením různého úhlu mezi částmi ojnice změny charakteristik pístového motoru. U tohoto motoru je podstatné zajištění vytvoření širokých dosedacích ploch a stejnoměrného silového rozdělení po délce kloubu a rovněž zabránění rušivým průhybům ve styku.

Modifikace pístového motoru ještě dále spočívá v tom, že horní část ojnice je koncem ve tvaru stojiny odvráceným od pístu upevněna, například čepem, uprostřed na tělese objímky, přičemž na oboustranně se rozprostírajících úsecích tělesa objímky je uložena spodní části ojnice a na tělese objímky je pomocí v něm excentricky umístěného a oboustranně za těleso objímky vyvedeného pouzdra a podobně uložena na jeho obou koncích otočná páka. Přednostně je přitom otočná páka vytvořena na konci přivráceném k tělesu objímky v podobě vidlice.

Popis obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže objasněn pomocí příkladů provedení na výkresech. Zde znázorňuje:

obr. 1 schématicky pístový motor v bočním pohledu, obr. 2 horní část ojnice v řezu, obr. 3 horní část ojnice v řezu podle čáry III - III na obr. 2, obr. 4 těleso objímky spojené s horní částí ojnice v řezu, obr. 5 podélný řez tělesem objímky, obr. 6 spodní část ojnice v řezu, obr. 7 část ojnice podle obr. 6 v bočním pohledu, obr. 8 otočná páka v bočním pohledu, obr. 9 řez podle čáry IX - IX na obr. 8, obr. 10 pouzdro ložiska pro otočnou páku v bočním pohledu, obr. 11 pouzdro ložiska v řezu podle čáry XI - XI na obr. 10, obr. 12 a 13 zobrazení různých gragů, obr. 14 horní a spodní část ojnice s tělesem objímky a otočnou pákou v řezu, obr. 15 horní a spodní část ojnice s tělesem objímky a otočnou pákou podle obměněného provedení a &

obr. 16 části ojnice a otočné rameno podle obr. 14 v bočním pohledu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. je znázorněn válec i pístového motoru, ve kterém je posuvně uložen píst 2. Válec i je na horním konci známým způsobem uzavřen částí hlavy 3. válce i. Zařízení pro přívod paliva a vzduchu a odvod plynných spalin není z důvodu přehlednosti znázorněno.

Píst 2 má pístní čep, na který dosedá, jak je patrné na obr. 2, svým ložiskem & horní část 5. ojnice. Horní část 5. ojnice je v dolní části provedena ve tvaru vidlice a rameno 7 je, jak je zřejmé z obr. 4, 5, svým volným rozšířeným koncem £ pevně spojeno pomocí kolíků 9 s tělesem 10 objímky. Kolíky £ jsou k tomu zasunuty do rozšiřujícího se otvoru 10' v horní Části £ ojnice a v tělese 10 objímky. Těleso 10 objímky je opatřeno drážkou H, do které zapadá volný rozšířený konec 8 horní části 5 ojnice. Na tělese 10 objímky je, jak je patrné z obr. 6, 7, uložena spodní část H ojnice s mezerou pro pouzdro 13 ložiska z vhodného materiálu. Spodní část 12 objímky přitom zabírá otočně s tělesem 10 objímky. Spodní část 12 objímky má výřezy 14. kterými volně posuvně proniká rozšířeným koncem 8 horní část £ ojnice. Těleso 10 objímky má, je lze dále zjistit na obr. 1, ve válcovém vybrání 15 ložiskový čep 16, patrný blíže na obr. 10, 11, na kterém je uložen jeden konec 17' otočné páky 17. patrné na obr. 8, 9. Otočná páka 17 prochází vedle toho tímto koncem 17'vybráním 18 v tělese 10 objímky a spodní části 12 ojnice, zatímco konec 17'' otočné páky 17 odvrácený od tělesa 10 objímky je, jak je zobrazeno na obr. 16, uložen na stavitelném excentru 20. Spodní část L2 ojnice působí svým koncem odvráceným od pístu 2 známým způsobem na klikovou hřídel 21. Pootočením stavitelným excentrem 20. se změní poloha místa 19 uložení a tím činná délka otočné páky 17, takže jsou jednoduše regulovatelné různě velké úhly sevření a

úseků 5, 12 ojnice.

Na obr. 16 se nalézá píst 2 v horní úvrati OT. Při pohybu pístu 2 dolu se pohybuje ložisko ojnice na straně pístu 2 podél osy 27 válce i a těleso 10 objímky po dráze v podobě kruhového oblouku 23. Ložiskový čep 16 se pohybuje po další kruhové dráze 24. Současně otáčí klikovou hřídelí 21 a její pomocí ložiskem 25 na klikovém hřídeli 21 ve směru šipky 26.. Změně polohy částí 5., 12 ojnice a otočné páky 17 do spodní úvrati UT odpovídá čerchovaná čára. Je zřejmé, že se při pohybu pístu 2 dolu z horní úvrati UT přiblíží těleso 10 objímky po kruhovém oblouk 23 ose 27 válce i a v dalším průběhu pohybu pístu 2 dolu ji protne. Tím se dosáhne, že se píst 2 při svém pohybu z horní úvrati UT nejprve vzdaluje jen pomalu, zatímco ložisko 25 na klikové hřídeli 21 urazí již relativně velký úhel a spodní část 12 ojnice dosáhne polohy, ve které je schopna přenášet velký točivý moment. Tuto souvislost lze zjistit z křivek zobrazených na obr. 12 a 13. Obr. 12 přitom ukazuje vytaženou čarou 29 průběh momentu pístového motoru vytvořeného podle vynálezu. Na vodorovné ose je naneseno pootočení klikového hřídele 21 do 360° a na svislici hodnoty momentu zjištěné pro konstantní sílu pístu. Čárkovaná čara .30 reprodukuje průběh, momentu u obvyklého srovnávacího motoru. Ukazuje se , že maximální točivý moment je dosažitelný podle vytažené čáry 29 při pootočení klikového hřídele 21 kolem 45° a podle čárkované čáry 30 při pootočení asi 65°. Pokud se jde s těmito hodnotami na obr. 13, který ukazuje dráhu pístu 2 pomocí pootočení klikové hřídele 21 přičemž plná čára 31 platí pro pístový motor podle vynálezu a další čárkovaná čára 32 platí pro obvyklý srovnávací motor, tak se ukazuje, že píst 2 u srovnávacího motoru proběhne horní úvrati dříve a dosáhne ji znovu později, tady vesměs prodlévá v oblasti své horní úvrati mnohem méně, než píst 2 podle vynálezu.

Působení ramene 7 horní části 5 ojnice na těleso 10 objímky a velkoplošné uložení spodní části 12 ojnice na těleso i0 a

objímky zabraňuje vysokému plošnému tlaku a symetrickým působením obou částí 5, 12 ojnice na těleso 10 objímky se vesměs zabraňuje rušivému ohybu tělesa tělesa 10 objímky případně kloubu.

U příkladného provedení podle obr. 14 a 15 zabírá odchylně horní část 5 ojnice stojinou 33 na odvráceném tělese 10 objímky a je na něm upevněna pomocí kolíku 9. Těleso 10 objímky slouží také u této příkladné podoby k uložení spodní části 12 ojnice, zvláště s mezerou pro pouzdro 13 ložiska. Těleso 10 objímky má ložiskový čep 16. pro jinou otočnou páku 34, která je uložena na obou čelech tělesa 10 objímky. Otočná páka 34 je k tomu na svém konci přilehlém k ložiskovému čepu 16 přednostně vytvořena v podobě vidlice. K zajištění konců 14' 14 vidlice otočné páky 34 na ložiskový čep 16 slouží kolíčky 35.

a

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Pístový motor s alespoň jedním pístem (2) posuvným ve válci (1), který je přes horní a spodní části (5, 12) ojnice, navzájem spojené ve společném kloubovém místě, připojen ke klikové hřídeli (21), přičemž horní část (5) ojnice má prodloužení vyvedené za kloubové místo a s prodloužením otočně zabírá otočná páka (17), která je svým koncem odvráceným od kloubového místa podepřena na bloku motoru, vyznačující se tím, že horní část (5) ojnice má rameno (7) s rozšířeným koncem (8), který nese těleso (10) objímky, které je uloženo po částech uvnitř mezi rozšířenými konci (8) horní části (5) ojnice a vně těchto rozšířených konců (8), přičemž na úsecích vnitřních a vnějších stran tělesa (10) objímky je uložena spodní část (12) ojnice a na tělese (10) objímky je pomocí ložiskového čepu (16) nebo podobně uložena uprostřed symetricky v rozteči vidlice na rozšířeném konci (8) a excentricky k uložení horní a spodní části (5, 12) ojnice otočná páka (17).
2. Pístový motor podle nároku 1 vyznačující se tím, že rozšířený konec (8) horní části (5) ojnice prochází výřezy (14) ve spodní části (12) ojnice a drážkami (11) v tělese (10) objímky, přičemž horní část (5) ojnice a těleso (10) objímky jsou navzájem spojeny kolíky (9) zasunutými do otvorů (10') v tělese (10) objímky a v rozšířeném konci (8) ve tvaru vidlice.
3. Pístový motor podle nároku 1 vyznačující se tím, že části (5, 12) ojnice a těleso (10) objímky jsou vytvořeny ze železného materiálu těleso (10) objímky nese na obvodové ploše pro spodní úsek (12) ojnice pouzdro (13) ložiska z neželezného kovu.

: n = c i ! · <2 !

r— 77 d co s G —i _

Ξ
4. Pístový motor podle nároku 1 vyznačující se tím, že části (5, 12) ojnice a/nebo těleso (10) objímky a/nebo otočná páka (17) jsou vytvořeny z materiálu z lehkého kovu a spodní část (12) ojnice je bezprostředně uložena na tělese (10) objímky.
5. Pístový motor podle nároku 1 vyznačující se tím, že otočná páka (17) je na konci (17'') odvráceném od tělesa (10) objímky podepřena stavitelným excentrem (20) místně pevně vedeným v nebo na bloku motoru.
6. Pístový motor s alespoň jedním pístem (2) pohyblivým ve válci (I), který je přes horní a spodní části (5, 12) ojnice, navzájem spojené ve společném kloubovém místě, připojen ke klikové hřídeli (21), přičemž horní část (5) ojnice má prodloužení vyvedené za kloubové místo a s prodloužením zabírá otočná páka (17), která je svým koncem odvráceným od kloubového místa podepřena na bloku motoru, vyznačující se tím, že horní část (5) ojnice je stojinou (33) odvrácenou od pístu (2) upevněna, například kolíky (9), na tělese (10) objímky, přičemž na úsecích tělesa (10) objímky, nalézajících se po stranách, je uložena spodní část (12) ojnice a na tělese (10) objímky je pomocí ložiskového čepu (16), excentricky umístěného v tělese (10) objímky a vyvedeného po obou stranách za těleso (10) objímky, na jeho obou koncích uložena otočná páka (34).
7. Pístový motor podle nároku 6 vyznačující se tím, že otočná páka (34) je vytvořena na konci (34', 34'') přivráceném k tělesu (10) objímky v podobě vidlice.

4*

Seznam použitých vztahových značek