RU194814U1

RU194814U1 - PISTON PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU194814U1
Application number: RU2019127147U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Приймак; Вячеслав Робертович Эдигаров; Петр Александрович Сенькин; Ботагоз Шайдуловна Алимбаева; Александр Андреевич Пашанин; Данил Михайлович Радченко
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2019-12-24

Abstract

Шатун поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащий поршневую и кривошипную с крышкой головки, соединенные стержнем, в теле которого имеется полость, ползун с шток и поршнем, который установлен в полость в теле стержня шатуна, а в поршне выполнены два канала, в которых установлены клапана, полость в кривошипной головке, соединяющаяся с полостью в теле стержня шатуна, ось которой перпендикулярна оси полости в стержне, при этом перемещение ползуна в теле кривошипной головки осуществляется по направляющим, позволяет повысить надежность и долговечность поршневых двигателей внутреннего сгорания за счет автоматического регулирования степени сжатия в камере сгорания, снижения динамических нагрузок на детали цилиндро-поршевой группы двигателя, увеличения мощности и повышения топливной экономичности.A connecting rod of a reciprocating internal combustion engine, comprising a piston and crank with a head cover, connected by a rod, in the body of which there is a cavity, a slider with a rod and a piston, which is installed in the cavity in the rod shaft body, and two channels in which the valves are installed in the piston, the cavity in the crank head, connected to the cavity in the body of the rod rod, the axis of which is perpendicular to the axis of the cavity in the rod, while the movement of the slide in the body of the crank head is carried out along the guides, allows to increase the reliability st and durability of the piston engine by automatically adjusting the degree of compression in the combustion chamber, reducing dynamic loads on the parts of the cylinder-piston group porshevoy, increasing power and improving fuel economy.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в поршневых двигателях внутреннего сгорания для автоматического регулирования степени сжатия, снижения максимального давления цикла, уменьшения вибрации и динамических нагрузок на детали двигателя.The utility model relates to engine building and can be used in reciprocating internal combustion engines to automatically control the degree of compression, reduce maximum cycle pressure, reduce vibration and dynamic loads on engine parts.

Известен шатун высокофорсированного V-образного двигателя внутреннего сгорания, содержащий поршневую и кривошипную с крышкой головки, соединенные стержнем, и ползун. Кривошипная головка снабжена установленной в ее пазу ползушкой, расположенной между воздействующими на нее упругими элементами, выполненными в виде, например, полуэллиптических пружин, упирающимися в крышку и дно паза. При действии на шатун продольного усилия, превышающего предел устойчивости полуэллиптической пружины, последняя прогибается в направлении, параллельном действующему усилию, что приводит к сокращению длины шатуна и, как следствие, к амортизации и смягчению ударов и динамических нагрузок (Авторское свидетельство ССР №265626, кл. F16 С7/04, 1968 г.).Known connecting rod highly accelerated V-shaped internal combustion engine containing a piston and crank with a cap heads connected by a rod, and a slider. The crank head is equipped with a cradle installed in its groove, located between the elastic elements acting on it, made in the form of, for example, semi-elliptic springs, abutting against the cover and the bottom of the groove. When a longitudinal force is exerted on the connecting rod, exceeding the stability limit of the semi-elliptic spring, the latter bends in the direction parallel to the acting force, which leads to a reduction in the length of the connecting rod and, as a result, to the shock absorption and softening of impacts and dynamic loads (CCR No. 2665626, cl. F16 C7 / 04, 1968).

Недостатками известного шатуна являются его малая надежность и долговечность, обусловленные возникновением повышенных изгибающих напряжений в местах упора полуэллиптических пружин в крышку и дно паза и, таким образом, определяемые ограниченной выносливостью упругих элементов на форсированных режимах работы V-образных двигателей внутреннего сгорания.The disadvantages of the known connecting rod are its low reliability and durability, due to the occurrence of increased bending stresses in the places where the semi-elliptic springs stop in the cover and the bottom of the groove and, thus, determined by the limited endurance of the elastic elements in the forced operation modes of V-shaped internal combustion engines.

Наиболее близким аналогом (прототипом), к заявляемой полезной модели является шатун (Авторское свидетельство ССР №1010327, кл. F16 С7/04, 1981 г.) содержащий поршневую и кривошипную головки, крышку, ползун и стержень, при этом стержень и крышка шатуна имеют внутренние полости, соединенные каналом. Ползун выполнен со штоками, подвижно сопрягаемыми с внутренними полостями. Внутренние полости и канал заполняются сжимающейся жидкостью.The closest analogue (prototype) to the claimed utility model is a connecting rod (Author's certificate of the Soviet Socialist Republic No. 1010327, class F16 C7 / 04, 1981) containing a piston and crank head, cover, slider and rod, while the rod and rod cover have internal cavities connected by a channel. The slider is made with rods movably mating with the internal cavities. The internal cavities and the channel are filled with a compressible fluid.

Недостатками прототипа являются его малая надежность и долговечность, обусловленная наличием двух полостей с сжимающейся жидкостью и двух штоков с герметизирующими элементами.The disadvantages of the prototype are its low reliability and durability, due to the presence of two cavities with a compressible fluid and two rods with sealing elements.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности, упрощение конструкции. Эта цель достигается тем, что в шатуне поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащем поршневую головку, кривошипную головку с направляющими и крышкой, стержнем, соединяющим поршневую и кривошипную головки, ползун, установленный на направляющих кривошипной головки, стержень выполнен с внутренней полостью, заполненной гидравлической жидкостью, ползун выполнен с штоком, шток выполнен с поршнем, установленными в внутренней полости. На фигуре 1 изображен шатун поршневого двигателя внутреннего сгорания, на фигуре 2 изображено поперечное сечение вид А-А и сечения вид Б-Б, и вид В-В.The purpose of the invention is to increase reliability and durability, simplifying the design. This goal is achieved by the fact that in the connecting rod of a piston internal combustion engine containing a piston head, a crank head with guides and a cover, a rod connecting the piston and crank heads, a slider mounted on the guides of the crank head, the rod is made with an internal cavity filled with hydraulic fluid, the slider is made with a rod, the rod is made with a piston installed in the internal cavity. The figure 1 shows the connecting rod of a piston internal combustion engine, the figure 2 shows a cross section view aa and section view bb, and view bb.

Шатун поршневого двигателя внутреннего сгорания содержит поршневую 1 головку, кривошипную 2 головку с направляющими 19 и крышкой 3, ползун 4 установлен в кривошипной головке 2 на направляющих 19 с установленными внутри вкладышами 20, стержень шатуна 5. Стержень шатуна изготовлен с внутренней полостью 7. Ползун выполнен с штоком 8 на котором установлен поршень 10,подвижно сопрягаемый с внутренней полостью 7. Внутри поршня 10 изготовлены два канала 17 и 18, в которых установлены клапана 11 и 12 соответственно. Внутренняя полостью 7 разделена поршнем 10 на две полости - полость 7а над поршнем 10 и полость 7б под поршнем 10. Полость 6 изготовленная в кривошипной головке шатуна, которая сообщается с полостью 7 при этом их оси перпендикулярны. Полость 6 предназначена для увеличения объема сжимаемой гидравлической жидкости. Внутренняя полость 7 и полость 6 заполняются сжимающейся гидравлической жидкостью, через отверстие, закрываемое технологической резьбовой пробкой 9. Уплотнения 13 между поршнем 10 и внутренней полостью 7. Уплотнения 14 между штоком 8 и внутренней полостью 7. Для смазки поршневого пальца и на охлаждение поршня масло из масляной магистрали поршневого двигателя внутреннего сгорания подается по масляному каналу 16, выполненному в кривошипной головке и стержне шатуна. Ползун 4 с вкладышами стягивается из двух половин четырьмя болтами 15 и устанавливается в кривошипную головку на направляющих 19.The connecting rod of the piston internal combustion engine contains a piston 1 head, a crank 2 head with guides 19 and a cover 3, a slider 4 is installed in the crank head 2 on the guides 19 with liners 20 installed inside, the rod of the connecting rod 5. The rod of the connecting rod is made with an internal cavity 7. The slider is made with a rod 8 on which a piston 10 is mounted movably mating with the internal cavity 7. Two channels 17 and 18 are made inside the piston 10, in which valves 11 and 12 are installed, respectively. The internal cavity 7 is divided by the piston 10 into two cavities - the cavity 7a above the piston 10 and the cavity 7b under the piston 10. The cavity 6 is made in the crank head of the connecting rod, which communicates with the cavity 7 while their axes are perpendicular. The cavity 6 is designed to increase the volume of compressible hydraulic fluid. The internal cavity 7 and the cavity 6 are filled with a compressible hydraulic fluid through an opening closed by a technological threaded plug 9. Seals 13 between the piston 10 and the internal cavity 7. Seals 14 between the rod 8 and the internal cavity 7. To lubricate the piston pin and to cool the piston, oil from the oil line of the piston internal combustion engine is fed through the oil channel 16, made in the crank head and the rod rod. The slider 4 with inserts is pulled together from two halves by four bolts 15 and is installed in the crank head on the guides 19.

Предлагаемая конструкция шатуна работает следующим образом.The proposed design of the connecting rod works as follows.

В процессе работы поршневого двигателя внутреннего сгорания в камере сгорания постепенно увеличивается по сравнению с номинальным давление, ползун 4 с штоком 8 и поршнем 10 относительно кривошипной головки 2 перемещается вверх по направляющим 19,уменынаястепень сжатия в камере сгорания поршневого двигателя внутреннего сгорания. Сжимающаяся гидравлическая жидкость перетекает из полости 7а над поршнем 10 в полости 7б и 6 под поршнем 10 по каналу 18, через открытый клапан 12, который отрегулирован на заданное значение давления в полости 7а. Тем самым обеспечивается снижение максимального давления цикла, уменьшение вибрации и приложения динамических нагрузок.In the process, the piston internal combustion engine in the combustion chamber gradually increases compared to the nominal pressure, the slider 4 with the rod 8 and the piston 10 relative to the crank head 2 moves up along the guides 19, changing the compression ratio in the combustion chamber of the piston internal combustion engine. A compressible hydraulic fluid flows from the cavity 7a above the piston 10 into the cavity 7b and 6 below the piston 10 through the channel 18, through an open valve 12, which is adjusted to a predetermined pressure value in the cavity 7a. This ensures a decrease in the maximum pressure of the cycle, a decrease in vibration and the application of dynamic loads.

При снижении давления в камере сгорания поршневого двигателя внутреннего сгорания ниже номинального под действием сил инерции ползун 4 перемещается, по направляющим 19 в обратном направлении относительно кривошипной головки 2, повышая степень сжатия. Сжимающаяся гидравлическая жидкость перетекает из полостей 7б и 6 под поршнем 10 в полость 7а над поршнем по каналу 17, через открытый клапан 11, который отрегулирован на заданное значение давления.When the pressure in the combustion chamber of the reciprocating internal combustion engine is lower than the nominal value under the influence of inertia, the slider 4 moves along the guides 19 in the opposite direction relative to the crank head 2, increasing the compression ratio. A compressible hydraulic fluid flows from the cavities 7b and 6 under the piston 10 into the cavity 7a above the piston through the channel 17, through an open valve 11, which is adjusted to a predetermined pressure value.

При чрезмерном увеличении частоты вращения коленчатого вала или при «заедании» поршня в цилиндре поршневого двигателя внутреннего сгорания ползун 4 и кривошипная головка 2, перемещаясь друг относительно друга, по направляющим 19, уменьшают или увеличивают длину шатуна, предохраняя его и другие детали цилиндро-поршневой группы двигателя от поломок.With an excessive increase in the rotational speed of the crankshaft or with a “jamming” of the piston in the cylinder of a reciprocating internal combustion engine, the slider 4 and the crank head 2, moving relative to each other along the guides 19, reduce or increase the length of the connecting rod, protecting it and other parts of the cylinder-piston group engine damage.

Использование шатуна поршневого двигателя внутреннего сгорания данной конструкции позволяет повысить надежность и долговечность поршневых двигателей внутреннего сгорания за счет автоматического регулирования степени сжатия в камере сгорания, снижения динамических нагрузок на детали цилиндро-поршневой группы двигателя, увеличения мощности и повышения топливной экономичности.The use of a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine of this design improves the reliability and durability of reciprocating internal combustion engines by automatically adjusting the compression ratio in the combustion chamber, reducing dynamic loads on parts of the cylinder-piston group of the engine, increasing power and increasing fuel economy.

Claims

A connecting rod of a piston internal combustion engine containing a piston and crank head cap connected by a rod in the body of which there is a cavity, a slider, characterized in that, in order to increase the volume of compressible hydraulic fluid in the body of the crank head of the connecting rod, a cavity is connected to the cavity in the body of the rod of the connecting rod, the axis of which is perpendicular to the axis of the cavity in the rod, the slider is made with a rod on which the piston is installed, which is installed in the cavity in the body of the rod of the connecting rod, two channels are made in the piston, in which the valves are installed, while moving the slider in the body of the crank head is carried out along the guides made in the crank head.