Вузол двигуна внутрішнього згорання

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в конструкциях высоко об о ротных двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств за счет уменьше ния вибраций. В корпусе 5 двигателя внутреннего сгорания неподвижно установлено кольцо (К) 4. Между К 4 и щеками (Щ) 7 коленчатого вала 6 расположены внешняя 1 и внутренняя 2 обоймы с размещенными между ними с возможностью окружного перемещения телами качения 3. Между внешней обоймой 1 и К 4, а также внутренней обоймой 2 и Щ 7 имеются радиальные зазоры. Внутренняя обойма 2 зафиксирована на Щ 7 от осевого перемещения. Данная конструкция узла двигателя внутреннего сгорания за счет гашения вибраций позволяет существенно увеличить границу критических оборотов коленчатого вала и снять на выходе двигателя большую мощность. 5 ил. Радиальные заздра Фиг.1 toy г. • 1689683 Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в конструкциях высокооборотных двигателей внутреннего сгорания. і 5 Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств за счет уменьшения вибраций, На фиг, 1 изображен узел двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вид А на 10 фиг, 1; на фиг. 3-5 - взаимодействие элементов в процессе работы. Узел состоит из внешней 1 и внутренней 2 обойм, тел качения 3, кольца 4, установленного неподвижно в корпусе 5 двигателя, 15 коленчатого вала 6 со щеками 7, Узел работает следующим образом. При вращении коленчатого вала 6 на малых оборотах опорный элемент, состоящий из внешней 1 и внутренней 2 обойм, 20 между которыми размещены тела качения 3, свободно вращается вместе с взлом 6. В этом случае внешняя обойма 1 нагрузок не испытывает. Tax как расстояние между телами качения 3 не зафиксировано, а между 25 телами вращения 3 w обеими обоймами 1 и 2 существует только контактное трение, то в процессе вращения под влиянием центробежных сил тела качения 3 самоустанавливаются по окружности, образуя вместе с 30 внешней обоймой 1 уравновешенный маховик. Вал находится а равновесии. Радиальный зазор между внешней обоймой 1 на средней щеке коленчатого ^вала и неподвижным кольцом 4, установлен- 35 ным а картере двигателя, предусмотрен для пленочного гидродинамического смазывания, обеспечивающего возможность ограниченного смещения внешней обоймы 1, а следовательно, и самого коленчатого вала, 40 В указанный зазор подается рабочая среда, например то пливомасляно-воз душная смесь. Рабочая смесь постоянно подается из карбюратора в полость картера, проходит 45 через нее и выходит через цилиндры наружу. Происходит мягкое и упругое демпфирование колебаний коленчатого вала, которому также способствует сжатие рабочей смеси в картере двигателя при рабочем 50 ходе поршней. При появлении нагрузки на коленчатом валу в радиальном зазоре между внешней обоймой 1 и неподвижным кольцом 4 находится уплотненная топливомасляно-воздушная смесь, что улуч- 55 шает условия демпфирования возникающих колебаний, Энергия вибрации поглощается упругостью пленочной смазки (см, фиг. 3), В то же время в направлении приложения силы F, отклоняющей вал от оси вращения, радиальный зазор между телами качения и обоймами уменьшается, а с увеличением силы F исчезает полностью. В результате этого нарушается соосность внутренней 2 и внешней 1 обойм, что ведет к изменению расстояния между дорожками качения обойм. В плоскости приложения силы F расстояние между поверхностями дорожек становится меньше и увеличивается по мере удаления от нее. При дальнейшем увеличении оборотов коленчатого вала увеличивается частота и амплитуда его колебаний. Из-за сравнительно небольшой плотности топливомасляно-воздушной смеси пленочное гидродинамическое смазывание оказывается неэффективным. Происходит контактирование внешней обоймы 1 с корпусом 5 через кольцо 4 (см. фиг. 4). В момент контакта тела качения 3 воспринимают нагрузку g от силы F через внутреннюю обойму 2 (см. фиг. 5), которая неравномерно распределяется по окружности. Так как кривизна внешней поверхности щеки 7 коленчатого вала больше кривизны внутренней поверхности.внутренней обоймы 2, т.е. Ri < R2, то величина нагрузки q в плоскости приложения силы F наибольшая и уменьшается по мере удаления от плоскости приложения силы F. Изменение соосности обойм и неравномерное распределение нагрузки на тела качения способствуют появлению сил F2. которые являются результирующими сил Fi (реакции внутренней обоймы 2) и Fo (реакции внешней обоймы на тела качения). Вследствие неравномерности распредаления нагрузки по окружности внутренней обоймы 2 величины сил FR также неодинаковы: у тел качения, находящихся ближе к оси приложения силы F, она больше, а у тел, находящихся дальше от плоскости приложения силы F, она меньше. Направление каждой силы FR (касательной к окружности вращения центров тел качения 3) зависит от положения тела качения относительно плоскости приложения силы F. Это оказывает влияние на скорость продвижения тел качения 3 по дорожкам. В одном случае сила F способствует прокатыванию тела качения по дорожкам, ускоряя его движение, в другом противодействует, замедляя его продвижение. Из-за разности скоростей движения тела качения 3 сталкиваются друг с другом, что приводит к появлению силы FTp (силы трения поверхностей тел качения друг с другом) вследствие различного направления вращения (см. фиг. 6). Таким образом, часть энергии колебания вала воспринимается телами качения, находящимися ближе к плоскости приложения 1689683 6 силы F, передается соседним телам качения ны опорные элементы, выполненные в виде в виде удара (импульса) и рассеиваетсй в внутренней и внешней обойм, между котовиде тепла при трении тел друг о друга. рыми расположены тела качения, о т л и ч аПроисходит поглощение энергии колебаний 5 ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения вращающегося коленчатого вала. эксплуатационных качеств за счет уменьшения вибраций, он снабжен кольцом, охватыПрименение предлагаемого узла двигавающим внешнюю обойму и неподвижно теля позволяет существенно увеличить криустановленным в корпусе, при этом внуттические обороты коленчатого вала и тем самым снять на выходе двигателя большую 10 ренняя обойма установлена на щеке коленмощность, существенно не влияя на габачатого вала с зазором, а внешняя обойма и ритные и весовые его показатели. . охватывающее ее кольцо также установлены с зазором, причем внутренняя обойма зафиксирована от осевого смещения отноФормула изобретения Узел двигателя внутреннего сгорания, 15 сительно щеки, а тела качения установлены содержащий установленный в корпусе кос возможностью их окружного перемещеленчатый вал, на щеках которого размещения. ВиЗА 5 Фиг.2 Радиапьные зазоры 7 1689683 Полость заполненная 'ои смесьм Фиг. і Фиг. 4 1689683 Ось двигателя Ось бнитренней Редактор М.Стрельникова Составител ь В Терехов Техред М.Моргентзл 10 одопмы Ось щеки дала Корректор Н.Ревская Заказ 4614 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комоинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 і\