Форсований низькопрофільний двотактний двигун внутрішнього згоряння
Номер патенту: 71060
Опубліковано: 15.11.2004
Автори: Гриценко Геннадій Дмитрійович, Борисюк Михайло Дем'янович, Кудров Володимир Михайлович, Рязанцев Микола Карпович, Кулік Едуард Степанович, Протопопов Валерій Іванович, Бородін Юрій Семенович, Соколов Олександр Олексійович, Краюшкін Ігор Олександрович, Будьонний Михайло Михайлович
Формула / Реферат
1. Форсований низькопрофільний двотактний двигун внутрішнього згоряння, призначений для танка із заднім поперечним розташуванням двигуна, що містить шість циліндрів із зустрічно-рухомими поршнями, що керують процесом газообміну через впускні і випускні вікна циліндра і передають енергію відповідно впускному і випускному колінчастим валам, розташованим у сухих картерах впускної і випускної сторін і зв'язаних між собою синхронізуючою передачею, з якою кінематично зв'язані агрегати і вузли системи газотурбінного наддування, суфлірування, що складається з масловіддільника, масловідкачуючого насоса, патрубків підведення і відведення і траси картерних газів усередині двигуна, системи змащування, який відрізняється тим, що циліндри розташовані горизонтально, вузли і агрегати установлені на бічних поверхнях двигуна, містить два перерозвинених масловідкачуючих багатосекційних насоси з розташуванням осей насосів паралельно колінчастим валам, система суфлірування сполучена з системою змащування в частині змащування синхронізуючої передачі, компресор і турбіна розташовані з різних боків двигуна паралельно осям колінчастих валів, у вільному просторі, що утворився від переміщення агрегатів наддування, розміщено коробки зміни передач танка, зв'язані із протилежними кінцями випускного колінчастого вала без проміжних ланок, причому основний потік потужності від турбіни до компресора передається через розрізний еластичний двохопорний вал, розташований усередині кулачкового вала приводу окремих паливних насосів, який обертається в одному напрямку з ним, а для підведення додаткового потоку потужності від синхронізуючої передачі до компресора передбачений окремий редуктор.
2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що компресор системи турбонаддування розташований на стороні синхронізуючої передачі і його редуктор входить у зачеплення із шестернями синхронізуючої передачі без додаткових ланок.
3. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що розрізний еластичний вал приводу компресора від турбіни виконаний із трьох частин і в місцях стикування кінцевих ділянок кожної частини має шліцьові ділянки, що входять у шліцьові сполучні втулки, зовнішні поверхні яких є шийками підшипників ковзання, закріплених усередині кулачкового вала.
4. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що картерні і інші порожнини, що заповнюються маслом, з'єднані з порожнинами масловідкачуючих насосів через порожнину синхронізуючої передачі, кожний насос має шість відкачуючих секцій, які рівномірно розташовані уздовж осі колінчастого вала, при цьому кожний насос перерозвинений до такого ступеня, що здатний самостійно забезпечити відкачування всієї кількості масла, що надходить на всіх режимах роботи двигуна.
5. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що система дренажу маслобака танка і система автоматичного відкачування масла із картерів двигуна виконана єдиною.
6. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що масловіддільник системи суфлірування з'єднаний з порожниною перед робочим колесом відцентрового компресора системи турбонаддування і на виході масла з шестеренним маслонасосом системи суфлірування, причому перший ступінь проточної частини масловіддільника має тангенціальне підведення потоку і різке збільшення перерізу на зрізі, другий ступінь має кільцевий канал, що звужується, з виходом у порожнину збільшеного об’єму, а у третьому ступені установлена дротова фільтрувальна набивка перед відвідним патрубком.
Текст
1. Форсований низькопрофільний двотактний двигун вн утрішнього згоряння, призначений для танка із заднім поперечним розташуванням двигуна, що містить шість циліндрів із зустрічнорухомими поршнями, що керують процесом газообміну через впускні і випускні вікна циліндра і передають енергію відповідно впускному і випускному колінчастим валам, розташованим у сухих картерах впускної і випускної сторін і зв'язаних між собою синхронізуючою передачею, з якою кінематично зв'язані агрегати і вузли системи газотурбінного наддування, суфлірування, що складається з масловіддільника, масловідкачуючого насоса, патрубків підведення і відведення і траси картерних газів усередині двигуна, системи змащування, який відрізняється тим, що циліндри розташовані горизонтально, вузли і агрегати установлені на бічних поверхнях двигуна, містить два перерозвинених масловідкачуючих багатосекційних насоси з розташуванням осей насосів паралельно колінчастим валам, система суфлірування сполучена з 2 (19) 1 3 71060 4 частини масловіддільника має тангенціальне підся, з виходом у порожнину збільшеного об’єму, а у ведення потоку і різке збільшення перерізу на зрізі, третьому ступені установлена дротова фільтрувадругий ступінь має кільцевий канал, що звужуєтьльна набивка перед відвідним патрубком. Винахід відноситься до галузі двигунобудування і стосується двигунів, що забезпечують потреби колісних і гусеничних машин середньої категорії і, зокрема, танків із заднім поперечним розташуванням двигуна. Відомо, що основними характеристиками будь-якої бойової машини і, зокрема, танка є рухливість, броньовий захист і висока надійність при веденні бойових дій. Рухливість і оптимальний броньовий захист визначаються такими показниками, як висока питома габаритна потужність двигуна і щільність компонування систем і агрегатів, що забезпечують функціонування двигуна і трансформують його енергію танку, а надійність - можливістю передачі функцій вузла, що відмовив, чи системи іншій структурі, що забезпечить функціонування всього комплексу протягом короткого часу, відведеного на виконання бойової задачі. Такий показник, як висока питома габаритна потужність, вимагає одержання високої агрегатної потужності при мінімально можливих габаритних розмірах двигуна. Для танкових двигунів дуже важливим габаритним розміром є висота, що дозволяє виконувати моторно-трансмісійне відділення двоярусним, тобто з загальним зменшеним простором. Малий простір моторно-трансмісійного відділення зменшує вагу броньового захисту, отже зменшується загальна вага танка і підвищується питома потужність (кг ваги/к.с.) і, як наслідок - рухливість. Висока питома габаритна потужність, що визначає досконалість двигуна, забезпечується багатогранністю конструктивних рішень. Відомі технічні рішення, що забезпечують силовій установці зниження масогабаритних показників за рахунок поділу та передачі функцій від двигуна машині або від машини двигун у, взаємного використання вільного простору і введення нових систем, використання яких дозволяє вирішувати задачі по зменшенню масогабаритних характеристик і підвищенню надійності. До конструктивних рішень, спрямованих на підвищення надійності, відноситься дублювання систем і сполучення функцій. Конструктивні рішення, спрямовані на оптимізацію масогабаритних показників розглядаються в наступних о хоронних документах: патент США № 4023547[1], патент США №4254745 [2], заявка ФРН №2931919 [3], заявка ФРН №2818186 [4], заявка Великобританії №2351322 [5], патент США №5875691 [6], А.С. СРСР №1576697 [7], А.С. СРСР №622996 [8]. У технічному рішенні [1] дизель призначено для установки на автомобілі в горизонтальному чи нахиленому положенні. Для зменшення габаритних показників паливні насоси високого і низького тиску, водяний насос, повітряний компресор і інші допоміжні механізми приводяться від розподільного вала. У технічному рішенні [2] двотактний ДВЗ із прямоточною продувкою і поршнями, що протилежно рухаються, для зменшення габаритів має компресор, розташований з ним в одному картері з приводом від загального колінвала. У технічних рішеннях [3] і [7] поліпшення габаритних характеристик забезпечується за рахунок оптимізації власне вузлів двигуна. У технічному рішенні [4] пропонується тракторний ДВЗ, у якому передбачене використання частини габаритного обсягу двигуна для елементів трактора. За умовами компонування в тракторі масляний піддон ДВЗ знаходиться по висоті на одному рівні з карданним валом. У зв'язку з цим у масляномупіддоні уздовж осі ДВЗ передбачений тунель для проходу карданного вала. У технічному рішенні [5] патентується спосіб компонування на двигуні водяного і масляного насосів, що відрізняється високою компактністю і дозволяє розташувати в обсязі, що звільнився, разом з насосами охолоджувач масла. У технічному рішенні [6] розглядається привід силової установки, у якому для зменшення габаритів передбачене концентричне розташування валів. У технічному рішенні [8] пропонований двигун обладнано турбокомпресором з газовпускним корпусом і компресором для подачі повітря у впускний ресивер, а також охолоджувачем стиснутого повітря. Для зменшення габаритів компресор розташовано між газовпускним корпусом турбокомпресора й охолоджувачем і розміщено на повітряному ресивері блоку. Розглянуті технічні рішення спрямовані на рішення окремих приватних проблем, коли транспортний засіб має значний простір моторнотрансмісійного відділення і задача не полягає в адаптації двигунів з машиною по цілому комплексу вузлів і систем. Аналогічні приватні рішення розглядаються в патентах на окремі вузли двигуна. Зокрема, у патенті США №4615310 [9] розглядається розподільний вал, внутрішня порожнина якого використовується для підведення мастила, до підшипників і кулачків вала. Для того щоб зменшити простір внутрішньої порожнини вала і збільшити швидкість руху масла, усередину вала 5 71060 6 встановлено циліндричну вставку з виступами на електроприводом допоміжного насоса, зв'язаним з зовнішній поверхні, що мають вид штирків. Промідатчиком тиску і ввімкненим послідовно до мережі жок між зовнішньою поверхнею вставки і внутз вимикачем, з'єднаним з датчиком рівня. рішньою поверхнею вала служить масляним Зазначена система відрізняється високою каналом. складністю, використання якої невиправдане для Таке й аналогічні технічні рішення широко віоднорежимної роботи. домі і їхні аналоги використані на пропонованому Для забезпечення надійності танкового двигудвигуні, але для адаптації двигуна з танком цього на автоматична система повинна працювати як мало і вимагаються додаткові рішення по більш після зупинки двигуна, так і в процесі його пуску, щільному компонуванню, пошуку систем, функціозберігаючи надійність при різних зовнішніх нуючи х при відмовленнях в екстремальних умовах впливах. і задовольняючих тактико-технічні характеристики Прикладом сполучення функцій двох систем танка. може служити патент США №6148807 [13], що Однією з основних вимог надійної роботи двипередбачає використання системи суфлір ування гуна в танку, що передбачає живучість двигуна, є для роботи системи змащування. забезпечення надійної роботи двигуна при кренах і Система, що патентується, забезпечує знидиферентах танка. ження загальної висоти двигуна шляхом усунення Відомий цілий ряд технічних рішень, що спрямасляного піддона картера. У результаті підтримовані на забезпечення надійного функціонування мується режим сухого картера без застосування двигуна при кренах і диферентах. для цього масловідкачуючого насоса. Картер розЗокрема, в авторському свідоцтві СРСР ділено на ізольовані секції (наприклад, по два су№584283 [10] представлено систему змащування, міжні циліндри в кожній), а піддон має плоске дно і що забезпечує надійну роботу двигуна при кренах на його рівні - маслогазовідвідну трубку з кожної і диферентах. Функціонування двигуна забезпечусекції зі зворотним клапаном, що веде до маслоється автоматичним контролем рівня масла в карвіддільника. Масло і картерні гази подаються в цю тері за допомогою логічного блоку. Для виключентрубку за рахунок підвищеного тиску в секціях карня помилкових сигналів, наприклад, при тера, що створюється при русі поршня вниз. У мапроходженні через насос повітряних бульбашок, словіддільнику масло збирається в придонній часдатчик рівня масла підключено до входу логічного тині і спрямовується насосом у напірну магістраль блоку через елемент затримки. системи змащування ДВЗ, тоді як картерні гази Зазначена система є складною, працює при збираються у верхній частині і відводяться у впуснаявності простору масла і тому її не доцільно кну трубу ДВЗ. використовува ти в танковому двигуні із сухим По цілому ряду факторів ця система не може картером. бути реалізована у танковому двигуні, але участь у В іншому технічному рішенні, що представлероботі системи продуктів, що повинні виходити зі но в заявці ФРН № 2701939 [11], надійне підвесвоїх систем у досить чистому вигляді вимагає від дення масла до точок змащування при будь-яких розподільних пристроїв дуже високого ступеня нахилах ДВЗ забезпечується конструктивним виподілу продуктів. конанням системи забору масла з піддона. Забір Враховуючи, що ви трати масла двигуном є масла з піддона ДВЗ за допомогою масляного надуже важливим показником, останнім часом писоса виконується через систему трубопроводів, танню відділення масла від картерних газів придіпри цьому маслозабірні кінці трубок розташовані в ляється велика увага. кожному кутку відстійника і закриваються кришкаУ патенті США №6024058 [14] розглядається ми з поплавцями, що забезпечують перекриття простий по конструкції масловіддільник для сиспатрубків при їхньому оголенні і перешкоджають теми вентиляції картера, у якому відокремлюване Потраплянню повітря в систему. масло збирається в ємності невеликого обсягу, Зазначене технічне рішення спрямоване на відкіля зливається через кран у конічному днищі. забезпечення функціонування двигуна при роботі Запропонований простий пристрій не дає гатранспортного засобу в умовах крену і диференту, рантованого поділу двох середовищ при різній але наявність глибокого піддона не зменшує габадисперсності масляних часток у газомасляній риту двигуна по висоті. Для танкових двигунів заемульсії. дача повинна вирішуватись комплексно, тобто Більш досконалий пристрій розглядається в забезпечувати роботу низькопрофільного двигуна заявці Німеччини №19803094 [15]. на кренах і диферентах, що робить зазначене техУ заявці запропоновано інерційний пристрій нічне рішення неприйнятним для низькопрофільдля очищення картерних газів від краплин масла, ного танкового двигуна. що містяться в них. Проходячи по зиґзаґоподібних Прикладом використання додаткової системи каналах у корпусі пристрою, масло осідає на стіндля підвищення надійності ДВЗ може служити сисках і стікає до картеру. Над інерційним пристроєм тема двигуна вн утрішнього згоряння по А. С. установлено сітчасту набивку, що забезпечує осСРСР № 1008473 [12]. таточне очищення газів перед надходженням їх у Пропонована система використовується у ДВЗ впускну систему. із сухим картером. її реалізація забезпечує підвиІнший, ще більш удосконалений пристрій, розщення надійності і зручності в експлуатації ввеглядається в заявці Німеччини №19541374 [16]. денням автоматизованої системи відкачки масла У заявці запропоновано масловіддільник для з картера після зупинки ДВЗ. Система обладсистеми вентиляції картера, що на відміну від вінана додатковим вимикачем мережі керування домих дозволяє затримувати не тільки краплі, але 7 71060 8 і пари масла. Для цього в корпусі масловіддільнирозташуванням ДВЗ, об'єднаного з трансмісією ка встановлено конденсатор, виконаний у виді для приводу передніх коліс автомобіля. її особлиохолоджуваних мідних стрижнів, розташованих у вістю є нахил циліндрів назад за ходом автомобішаховому порядку. Потрапляючи на перегородки, ля, зміщене також назад стосовно колінчатого варозташовані по ходу газів, конденсат стікає до ла розташування вихідного вала диференціала каналу відведення масла в картер. трансмісії, а також більший стосовно горизонталі Запропоновані пристрої, володіючи достаткут площини розвалу блоку і піддона ДВЗ, чим кут ньою досконалістю, не гарантують надійної роболінії, що з'єднує центри колінчастого вала і вихідти, тому що на потік масла, що видаляється, не ного вала. впливає система, а в картері не завжди має місце У даному прототипі вирішене питання суміснодостатнє розрідження. Гарантований рух і інерційсті двигуна й автомобіля. Двигун адаптовано із не відділення високого ступеня буде забезпечено трансмісією. Маються окремі рішення на оптимізазавжди, якщо існує наперед задане розрідження цію габаритів двигуна. Але всі ці нові технічні ріна виході газів і відведенні масла. шення використовувалися у відриві від вимог, що Вище перераховані аналоги спрямовані на ріпостійно стояли перед творцями танкових двигушення конкретних часткових задач і не вирішують нів. Це вимоги по забезпеченню мінімальної високомплексної задачі, що забезпечує адаптацію двити двигуна. гуна до машини. Запропонований двигун має піддон, що виПрикладом адаптації двигуна до систем маключає цілий ряд проблем, які виникають у двигушини може служити компонування тракторної синів із сухим картером. Крім того в запропонованолової установки, представлене в патенті США му технічному рішенні не розглянуті питання, що №4506749 [17]. зв'язані з реальною експлуатацією двигуна, коли Особливістю компонування, що патентується, повинна бутизабезпечена робота двигуна при є розміщення повітроочисника і глушника під капокренах і диферентах. том двигуна. Фільтр із горизонтальним циліндричУсі позитивні рішення технічної пропозиції [18] ним корпусом установлено між радіатором систене повною мірою можуть бути реалізовані в танкоми охолодження і його облицюванням. вому двигуні, що повинний функціонувати в умоВертикальну приймальну тр убу повітроочисника вах твердих масогабаритних обмежень, працювавиведено назовні через отвір у вер хній стінці обти в польових умовах великих кренів і лицювання, а вихідна тр уба для відводу очидифферентів і зберігати надійність в екстремальщеного повітря обгинає зверху радіатор і далі них умовах. розташовується горизонтально до з'єднання з Задача винаходу - створення форсованого нитурбокомпресором (ТК), розташованим над зькопрофільного двотактного двигуна внутрішньодвигуном. го згоряння. Глушник, що має горизонтальний циліндричЗадача винаходу полягає в забезпеченні таких ний корпус, розміщено безпосередньо над ТК і масогабаритних характеристик двигуна, що дозвоз'єднано з ним короткою с-образною трубою, одлять розмістити його в задньому моторноночасно використаною як кронштейн передньої трансмісійному відділенні з поперечним розташуопори. ванням муфт відбору потужності, із забезпеченням Задня опора глушника являє собою пружну у габаритах двигуна просторів для установки борпластину, жорстко закріплену на торці його корпутових коробок передач, зв'язаних безпосередньо са і на картері двигуна. Пластина має можливість через бортові редуктори з ведучими зірочками і в вільних кутових деформацій, чим забезпечується виконанні всіх умов, пропонованих розроблювакомпенсація теплових деформацій корпуса, неручам танків, по навантаженню на коток. Крім того, хомо закріпленого в передній частині. Випускну двигун повинен відповідати всім умовам експлуатрубу глушника виведено через передній торець тації танка чи іншої військово-гусеничної машини його корпуса і спрямовано нагору через отвір у (ВГМ), працювати в умовах кренів і диферентів і капоті. зберігати працездатність в екстремальних умовах У даному те хнічному рішенні передбачено не ведення бойових дій. Поставлена задача досягатільки адаптацію двигуна до систем і вузлів тракється наступними новими ознаками: тора, але і показано, що вільний простір у габари- горизонтальним розташуванням циліндрів, тах двигуна займається елементами трактора. Усі установкою вузлів і агрегатів на бічних поверхнях складові технічного рішення спрямовані на мінімідвигуна, використанням двох перерозміряних мазацію габаритів моторно-трансмісійного відділення словідкачуючих багатосекційних насосів з розтатрактора. При цьому всі нововведення по зменшуванням осей насосів паралельно колінчастим шенню габаритів не мають тієї спрямованості, що валам і сполученням функцій системи суфлірустосується танкових силових установок, де найвання і системи змащення в частині змащування більш важливим показником є висота. синхронізуючої передачі, розташуванням компреТому дане технічне рішення, що дає позитивсора і турбіни по різні боки двигуна, паралельно ний ефект для таких машин, як трактори, не може осям колінчастих валів і використанням вільного бути використане для іншого класу машин таких, обсягу, що утворився, паралельно агрегатам надяк танки. дування для розміщення коробок зміни передач Як прототип прийнята силова установка автотанка, зв'язаних із протилежними кінцями випускмобіля по патенту США №5195608 [18]. ного колінчастого вала без проміжних ланок, приСилова установка, що патентується, призначому основний потік потужності від турбіни до комчена для автомобіля з переднім поперечним пресора передається через розрізний еластичний 9 71060 10 двоопорний вал, розташований усередині кулачустановки бортових коробок зміни передач, зв'язакового валу привода окремих паливних насосів, і них з ведучими зірочками через бортові редуктори. обертовий співвісно з ним в одному напрямку з Таке розміщення коробок зміни передач дозволяє одержанням компресором додаткового потоку позабезпечити їхній зв'язок з випускним колінвалом, тужності від синхронізуючої передачі через свій що є валом відбору потужності, без проміжних окремий редуктор; ланок, що скорочує габарити моторно- компресор системи турбонаддування розтатрансмісійного відділення і підвищує надійність шований на стороні синхронізуючої передачі, і вузла відбору потужності. його редуктор входить у зачеплення із шестірнями Установка вузлів і агрегатів на бічних поверхсинхронізуючої передачі без додаткових ланок; нях двигуна дозволяє, при збереженні малого га- розрізний еластичний вал приводу компребариту по висоті броньованого моторносора від турбіни виконаний із трьох частин і в містрансмісійного відділення, розташува ти в другому цях стику кінцевих ділянок кожної частини має ярусі такі габаритні вузли, як повітроочисник сисшліцьові ділянки, що входять у шліцьові сполучні теми повітроочищення і пиловидалення і газовий втулки, зовнішні поверхні яких є шийками підшипежектор системи охолодження масла й охолоджуників ковзання, закріплених усередині кулачкового вальної рідини з мінімальною довжиною сполучних вала; трубопроводів, тому що повітроочисник розташо- надійна робота танка на кренах і диферентах вується над компресором, а газовий ежектор пазабезпечується повною і своєчасною відкачкою ралельно йому над двигуном з боку турбіни. масла з картерних порожнин і інших обсягів, запоУстановка компресора системи наддування з внених маслом за рахунок з'єднання порожнин боку синхронізуючої передачі дозволяє організумасловідкачуючих насосів через порожнину синвати потік недостатньої компресору потужності від хронізуючої передачі і використання в кожному однієї з шестерень синхронізуючої передачі без насосі по шість відкачуючих секцій, рівномірно додаткових ланок. Крім спрощення конструкції і розташованих уздовж осі колінчастого вала, при забезпечення необхідної надійності за рахунок цьому кожний насос перерозміряний до такого зменшення кількості вузлів і деталей, це дозволяє ступеню, що самостійно забезпечує відкачку всієї мінімізувати габарити двигуна по ширині. кількості масла, що надходить, на всіх режимах Передача потужності від турбіни до компресороботи двигуна; ра через розрізний еластичний двоопорний вал, - переповнення маслом картерних порожнин розташований усередині кулачкового валу привона стоянці при невдалих пусках двигуна виключеда окремих паливних насосів дозволяє вирішити но за рахунок сполучення функцій системи дренацілий комплекс проблем. жу маслобака танка і системи автоматичної відкаРозташування водопровода усередині кулаччки масла з картерів двигуна в єдиній системі, що кового валу виключає потребу у додатковому збізабезпечує дренаж маслобака при роботі двигуна льшенні габаритного розміру по висоті двигуна. й автоматичну відкачку масла з картерів двигуна Виконання еластичного вала двоопорним виклюпри пусках, коли в маслобаці створюється розрічає прогин швидкообертового валопровода, що дження автономним маслонасосом передпусковопідвищує його надійність у роботі, а наявність двох го прокачування двигуна. опор і додаткових проміжків у місцях з'єднання - функціонування масловіддільника системи шліцьових хвостовиків із втулками дозволяє вивесуфлірування забезпечується розрідженням, як на сти резонансні частоти за робочий діапазон обервиході очищених газів за рахунок з'єднання з потів валопровода турбокомпресора. Використання рожниною перед робочим колесом відцентровозовнішніх поверхонь шліцьових сполучних втулок го компресора системи турбонаддування, так і як шийок підшипника ковзання робить конструкцію на виході масла шестеренним маслонасосом компактною, а обертання усього валопровода в системи суфлірування, а триразове масловіддіодному напрямку з кулачковим валом дозволяє лення від картерних газів забезпечується констурбіні розвивати високу частоту обертання не труктивними особливостями проточної частини виходячи за максимально припустиму окружну масловіддільника: швидкість зовнішньої поверхні шліцьової сполуч- у першому ступені тангенціальним підведенної втулки, що є шийкою підшипника ковзання. ням і різьким збільшенням перетину на зрізі; Використання двох перерозміряних масловід- у другому ступені кільцевим каналом, що качуючих насосів забезпечує надійну роботу низьзвужується, з виходом у порожнину збільшеного копрофільного двигуна при різних кренах і дифеобсягу; рентах машини. Робота при диферентах - у третьому ступені установкою дротової фізабезпечується з'єднанням маслозаборних порожльтрувальної набивки перед відвідним патрубком. нин через порожнину синхронізуючої передачі. Це Запропоновані конструктивні рішення дозвообумовлено тим, що порожнина передачі заповляють установлювати двигун як у нові розроблюнюється як маслом, що надходить на змащування вальні військово-гусеничні машини з заднім попевласних шестерень, так і маслом, що зливається з речним валом відбору потужності, так і в ВГМ, що вузлів, розташованих на бічній поверхні двигуна, модернізуються, аналогічного класу. тобто на корпусі синхронізуючої передачі. Тому Розташування компресора і турбіни з різних дублююча функція по використанню цього не забоків двигуна зі зміщенням до колінвалу, керуючоповненого маслом простору для транзиту відкачаго продувкою, від якого не відбирається потужність ного масла з протилежної порожнини цілком вина привід машини, дозволило обсяги, що звільниправдана і не вимагає додаткового збільшення лися, у габаритах двигуна використати для габариту. 11 71060 12 Сухі картери забеспечуються при диференті маслоподачу до місць, куди масло не попадає при як на корму, так і на ніс машини продуктивністю подачі розбризкуванням або в умовах граничного кожного насоса, тобто любий один насос забезпетертя має місце розрив масляної плівки. чує повну відкачку всього масла, що надходить у Дане технічне рішення підвищує надійність видвигун на будь-якому режимі. На натурних зраззначального вузла двигуна і є аналогією додаткоках, що проходять дослідні перевірки, продуктиввої подачі часточок масла з картерними газами на ність кожного відкачуючого насосу перевершує дзеркало циліндру додатковою ступінню компрепродуктивність нагнітаючого в два і більш рази. сора високого тиску, що реалізована на танкових Використання шестисекційних (по числу цилідвигуна х сімейства усе широтного використання. ндрів) масловідкачуючих насосів з розташуванням При роботі двигуна розрідження, створюване осей насосів паралельно колінчастим валам заперед робочим колесом компресора системи надбезпечує режим сухи х картерів при кренах машини дування, створює розрідження в системі суфлірув будь-яку сторону. Розміщення кожної секції навання, що забезпечує стабільний потік картерних соса у жорсткій міжциліндровій перегородці зі з'єдгазів з порожнини картера випускного колінчастого нанням секцій між собою еластичними валами вала в порожнину кулачкового вала, розташованозабезпечує не тільки надійну роботу кожної секції, го в районі впускного колінвала через порожнину але дозволяє забезпечити рівномірну відкачку масинхронізуючої передачі. Враховуючи малий проссла при нормальному русі машини і виключити тір картерних порожнин, барботаж створює газопереповнення картерів маслом при будь-якому масляну емульсію. крені, до 35°. Газомасляна емульсія заповнює всю порожНа стоянці транспортного засобу режим сухого нину передачі і часточки масла можуть проникати картера для низькопрофільного двигуна має істотв усі порожнини, куди не попадає масло, що розне значення. бризкується форсунками (барботаж в порожнині Переповнення картерів при невдалих пусках синхронізуючої передачі заглушується роботою двигуна і злив масла з вузлів і систем після зупиндвох масловідкачуючих насосів). Додаткова маски двигуна, при рівнях сягаючих горизонтальнолелоподача в порожнину синхронізуючої передачі є жачих циліндрів, може приводити до гідравлічних благотворною для всіх поверхонь, що працюють в ударів з руйнуванням двигуна. Виходячи з даного умовах граничного тертя і підшипників котіння, факту, сучасні низькопрофільні двигуни обладнукуди масло, що розбризкується з форсунок, попаються автономними системами відкачки масла з да в дуже малих кількостях, тому що стр умені макартерної порожнини. сла направляються в зону зачеплення. Кращою є автоматична система відкачки, тому Враховуючи, що витрата масла на чад у двищо вона спрацьовує без впливу оператора. Прогуні є дуже важливим комерційним показником поноване сполучення автоматичної відкачки масла двигуна, а картерні гази, виходячи з умов роботи з картерних порожнин із системою дренажу масдвигуна, перенасичені частками і парами масла ляного бака герметичної маслосистеми забезпесистема суфлірування повинна забезпечувати чує режим сухого картера без введення додаткомаксимальне масловідділення від картерних газів. вих вузлів і деталей. Для реалізації сполученої Виходячи з цих вимог, у масловіддільнику системи верхня порожнина масляного бака з'єднустворюється розрідження як на виході очищених ється з нижньою точкою картерної порожнини. картерних газів, так і на зливі відділеного масла. Працюючи за принципом сполучених посудин, Створюване на виході з масловіддільника розсистема забезпечує відкачку масла з картерних рідження забезпечує прискорений рух газомасляпорожнин: ної емульсії по тракті проточної частини масловід- при невдалих пусках за рахунок розрідження, дільника, що дозволяє забезпечити триразове створюваного в маслобаці автономним маслозамасловідділення. качуюючим насосом, що здійснює передпускове Первинне масловідділення забезпечується прокачування двигуна; тангенціальним підведенням газомасляной емуль- після зупинки двигуна все масло, що у просії, що на великій швидкості надходить у порожницесі стоянки продовжує зливатися з вузлів і агрену збільшеного простору. У процесі різкого розшигатів, відсмоктується з картерної порожнини за рення відбувається падіння швидкості потоку, рахунок розрідження, що створюється в процесі конденсація пароподібного масла й осідання на остигання масла в маслобаці. стінках масловіддільника більш великих часток У процесі роботи двигуна система працює як масла, що стікають вниз і відсмоктуються масловідренаж маслобака, при цьому масло, що відкачудкачуючим насосом. ється з повітрям відкачуючими насосами, створює Надалі картерні гази з частками масла, що затиск у маслобаці і за рахунок перепаду тиску між лишилися, надходять у звужений кільцевий канал, порожниною маслобака і суфліруємою картерною де за рахунок перепаду тиска повторно розганяпорожниною, відділене з масляної піни повітря ються і виходять у центральну порожнину збільнадходить у картерную порожнину і, перемішуюшеного простору. У цій порожнині відбувається чись з картерними газами, віддаляється по трасі гальмування, додаткове розширення і, як наслідок, системи суфлірування на вхід у нагнітач. На стоямасловідділення, при якому часточки масла, що нці картерна порожнина зв'язана з атмосферою випадають і осідають на внутрішній стінці, опускачерез систему суфлір ування та повітроочисник. ються вниз і відкачуються насосом системи суфліСполучення функцій системи суфлірування і рування. Остаточне очищення картерних газів від системи змащення в частині змащення синмасла здійснюється в третій ступіні, що утворена хронізуючої передачі передбачає дублюючу дротяним фільтруючим набиванням з великою 13 71060 14 контактною поверхнею, у якій відбувається остаустановленим на виході газу з масловіддільника. точне масловідділення за рахунок осідання часток На підйомі двигун працює з повним навантаі конденсації пару. Відділене масло випадає в поженням і масло перетікає в картер випускної сторожнину забору масловідкачуючого насоса. рони через синхронізуючу передачу і рівномірно На фігурі 1 показаний розріз двигуна 1. У блок заповнює простір нижньої частини картера, потра16 установлені горизонтально циліндри 19, у яких пляючи до секцій насосів, що працюють з повною зустрічно рухаються поршні, що керують процесом продуктивністю. газообміну. Поршень 14 керує впуском свіжого Коли ВГМ рухається на спусках, двигун празаряду, а поршень 18 керує випуском газів, що цює на часткових навантаженнях, і відкачуючий відробили. Поршні передають енергію колінчастим насос не забезпечує повної продуктивності. Для валам впускної сторони 9 і випускної сторони 21, виключення переповнення частини картера впускрозташованих у сухи х картерах відповідно випускної сторони з боку синхронізуючої передачі, масло ної сторони 10 і випускної сторони 20. Колінчасті із синхронізуючої передачі перетікає через канал 4 вали зв'язані між собою через синхронізуючу педо однієї із середніх секцій, що дає можливість редачу 6, з якою кінематично зв'язані компресор 2 невідкаченому маслу перетікати до двох сусідніх системи наддування, насоси системи змащування секцій. 5 і суфлір ування. Подача масла до двигуна здійсДжерела інформації: нюється насосом 4, а відкачка - насосом 7 впускної 1. Патент США №4023547, F01М1/00. Автомосторони і насосом 22 випускної сторони. Насос 24 більний дизель. відкачує масло з масловіддільника 26 системи 2. Патент США №4254745, F02B25/08. Двотаксуфлірування. Компресор 2 і турбіна 15 розташотний двигун внутрішнього згоряння. вані на протилежних торцях двигуна і зміщені в 3. Заявка ФРН №2931919, F02B75/28. Двигун сторону впускного колінчастого вала, що дозволяє внутрішнього згоряння з протилежно рухомими розташувати у звільненому обсязі коробки зміни поршнями у ціліндрі. передач правого борта 17 і лівого борта 23. 4. Заявка ФРН №2818186, F02F7/00. ТракторКомпресор і турбіна зв'язані між собою еласний двигун вн утрішнього згоряння. тичним двохопорним валом 8 (одна з опор приве5. Заявка Великобританії №2351322, дена на фігурі 3). Еластичний вал 8 розташовано F04D29/10, F02B67/04. Спосіб компонування на концентрично усередині кулачкового вала 12 придвигуні водяного та масляного насосів. воду окремих паливних насосів. 6. Патент США №5875691, В60К6/00. Привід На фігурі 1 умовним пунктиром показано тантрансмісії від гібридної силової установки. ковий маслобак 13, дренажна система 11 якого 7. А. с. СРСР №1576697, F02B23/06. Двигун одночасно виконує функцію автоматичної відкачки внутрішнього згоряння з запалюванням від стисмасла з картерів на стоянці, коли мають місце ненення. вдалі пуски двигуна і після його зупинки. 8. А. с. СРСР №622996, F02B37/00. Двигун На фігурі 2 показано розріз секції масловідкавнутрішнього згоряння. чуючого насоса. Усі секції двох насосів є ідентич9. Патент США №4615310, F01H9/10. Розподіними. Кожна секція складається з корпуса 29 з льний вал. маслозабірними каналами 27 і масловідвідним 10. А. с. СРСР №584283, G05B11/16. Система каналом 30 і двох циліндричних зубчастих коліс: видалення масла з картера двигуна внутрішнього ведучого 31 і веденого 28. Кожна секція встановзгоряння. лена в міжциліндровій перегородці нижньої части11. Заявка ФРН №2701939, F02M1/00. Систени блоку. ма змащування двигуна вн утрішнього згоряння. На фігурі 3 показано опору еластичного вала, 12.А.С СРСР №1008473, F01М11/04. Система що з'єднує компресор і турбіну. Шліцьові ділянки змащування двигуна вн утрішнього згоряння. 32 входять у шліцьову сполучн у втулку 33. Зовні13. Патент США №6148807, F01M13/00. Сисшня поверхня сполучної шліцьвої втулки є шийкою тема змащування автомобільного двигуна. підшипника ковзання 34. 14. Патент США №6024058, F02M13/00. МасНа фігурі 4 приведено розріз масловіддільниловіддільник. ка, що дає уявлення про триступінчасте маслові15. Заявка Німеччини №19803094, B01D45/06. ділення від картерних газів. Масловіддільний пристрій системи вентиляції карНа ділянці 35 відбувається гальмування і розтера. ширення потоку. У каналі, що звужується, від діля16. Заявка Німеччини №19541374, F01M13/04. нки 35 до ділянки 36 відбувається розгін потоку і Масловіддільник. на ділянці 36 відбувається різке розширення і га17. Патент США №4506749, F01N7/08. Компольмування потоку. нування тракторної силової установки. Третє відділення масла від картерних газів 18. Патент США №5195608, В60К5/04. Силова забезпечується фільтруючим набиванням 25, установка автомобіля (прототип). 15 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 71060 Підписне 16 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAugmented low profile two-stroke internal combustion engine
Автори англійськоюRiazantsev Mykola Karpovych, Borodin Yurii Semenovych, Kraiushkin Ihor Oleksandrovych, Kulik Eduard Stepanovych, Budionnyi Mykhailo Mykhailovych, Sokolov Oleksandt Oleksiiovych, Borysiuk Mykhailo Dem'ianovych, Kudrov Volodymyr Mykhailovych
Назва патенту російськоюФорсированный двухпрофильный двухтактный двигатель внутреннего сгорания
Автори російськоюРязанцев Николай Карпович, Бородин Юрий Семенович, Краюшкин Игорь Александрович, Кулик Эдуард Степанович, Буденный Михаил Михайлович, Соколов Александр Алексеевич, Борисюк Михаил Демьянович, Кудров Владимир Михайлович
МПК / Мітки
Мітки: двигун, низькопрофільний, згоряння, внутрішнього, двотактний, форсований
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-71060-forsovanijj-nizkoprofilnijj-dvotaktnijj-dvigun-vnutrishnogo-zgoryannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Форсований низькопрофільний двотактний двигун внутрішнього згоряння</a>
Попередній патент: Блок незнімної опалубки
Наступний патент: Похідні 1,4-дигідропіридину та спосіб їх одержання
Випадковий патент: Розширювач свердловин під набивні палі в зв'язних грунтах