PL200230B1 - Mechanizm korbowy tłokowych silników spalinowych - Google Patents

Abstract

Mechanizm korbowy t lokowych silników spalinowych, posiadaj acych t lok lub t loki pracuj ace w cylindrach, wa l korbowy i uk lad suwakowy gdzie uk lad suwakowy sk lada si e z elementu suwliwego i prowadnicy, a prowadnica posiada kszta lt linii o zarysie luku lub kilku nast epuj acych po sobie luków. Luk lub luki maj a promie n równy lub wi ekszy od promienia wykorbienia wa lu korbowego, a element suwliwy stanowi jednocze snie cz esc wa lu korbowego. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm korbowy tłokowych silników spalinowych.

Powszechnie znany jest mechanizm korbowy, który powstał w początkowej fazie rozwoju tłokowych silników spalinowych.

Mechanizm ten składa się z czterech zasadniczych części: cylindra, tłoka, korbowodu i wału korbowego. W trakcie rozwoju tłokowych silników spalinowych mechanizm ten ulegał pewnym modyfikacjom i działaniom przystosowawczym.

Z francuskiego opisu patentowego nr 570.485 znany jest mechanizm korbowy składający się z cylindra z tłokiem i zespołu przenoszącego napęd z tłoka na wał korbowy silnika, przy czym zespół napędowy posiada wyprofilowany rowek krzywkowy, w którym porusza się wodzik połączony za pomocą czopa z wałem korbowym. Zespół napędowy umieszczony w prowadnicy usztywniającej cały układ, porusza się zgodnie z ruchem tłoka, przy czym ruch tłoka przenoszony jest na wał korbowy za pośrednictwem wodzika połączonego z wykorbieniem tego wału i poruszającego się w rowku krzywkowym zespołu napędowego.

Znane jest także z niemieckiego opisu wyłożeniowego nr DE 101 07 921 A rozwiązanie układu korbowego, w którym ujawniono konstrukcję czterocylindrowego silnika spalinowego gdzie przenoszenie mocy następuje poprzez układ suwakowy sztywno powiązany z tłokami za pomocą jarzma osadzonego na czopie wału korbowego.

Przytoczone powyżej rozwiązania stanowią udoskonalenie klasycznych mechanizmów korbowych silników spalinowych, jednakże nie usuwają wszystkich niedogodności w szczególności nie zmniejszają stopnia skomplikowania konstrukcji mechanizmu korbowego i związanej z tym trudności w precyzyjnym jego wykonaniu.

Rozwiązanie wg opisu patentowego francuskiego może być stosowane tylko w układzie jednego tłoka współpracującego z jednym wykorbieniem wału i przy zastosowaniu dodatkowych elementów prowadzących i usztywniających zespół napędowy, a rozwiązanie zgodne z opisem wyłożeniowym niemieckim może być stosowane w układzie sztywno połączonych czterech tłoków lub w ilości stanowiącej wielokrotność liczby 4 a suwak jarzmowy porusza się wyłącznie po linii prostej.

Nieoczekiwanie okazało się, że zastąpienie korbowodu układem suwakowym o konstrukcji według wynalazku pozwoliło na znaczne uproszczenie konstrukcji mechanizmu korbowego silników spalinowych zwiększając jednocześnie sprawność pracy silnika.

Istota mechanizmu korbowego tłokowych silników spalinowych, posiadających tłok lub tłoki pracujące w cylindrach, wał korbowy i układ suwakowy polega według wynalazku na tym, że układ suwakowy składa się z elementu suwliwego i prowadnicy, a prowadnica posiada kształt linii o zarysie łuku lub kilku następujących po sobie łuków. Łuk lub łuki mają promień równy lub większy od promienia wykorbienia wału korbowego, a element suwliwy stanowi jednocześnie część wału korbowego.

Rozwiązanie według wynalazku jest bardzo proste konstrukcyjnie, eliminuje szereg mechanizmów prowadzących i przenoszących moc w zespołach napędowych silników oraz powoduje minimalne straty energii wynikłe z tarcia w układzie korbowym. Rozwiązanie według wynalazku ma również tę zaletę, że z jednym wykorbieniem wału korbowego może współpracować jeden lub inna dowolna ilość tłoków, bez konieczności stosowania dodatkowych elementów suwliwych.

Odmiennie od znanych rozwiązań układu suwakowego, gdzie prowadnica ma kształt linii prostej lub krzywej, rozwiązanie według wynalazku, poprzez zastosowanie prowadnicy o kształcie linii łukowej o promieniu nie mniejszym od promienia wykorbienia wału korbowego ma tę zaletę, że w trakcie obrotu wału korbowego następuje taki moment, że mimo tego obrotu tłok lub tłoki zmieniają szybkość suwu w taki sposób, że przyczyniają się w przypadku zmniejszenia prędkości ruchu tłoka, w skrajnym przypadku aż do jego zatrzymania do tego, że wydłuża się czas zainicjowania zapłonu paliwa w cylindrze, dzięki czemu zapłon paliwa następuje przy niewielkiej jego ilości w stosunku do ilości powietrza.

Jednocześnie pozwala to na uzyskanie spalania paliwa w niższej temperaturze. Zalety opisane powyżej przyczyniają się do uzyskanie optymalnych osiągów pracy silnika i zmniejszenia zużycia paliwa. Całkowite spalenia paliwa w niskiej temperaturze powoduje także zmniejszenie uciążliwości ekologicznych związanych z pracą silników spalinowych.

Przedmiot wynalazku przykładowo uwidoczniony jest, na rysunku na którym fig. 1, fig. 2, fig. 3 przedstawiają mechanizm korbowy tłokowych silników spalinowych w sposób uproszczony w przekroju poprzecznym, a fig. 4 pokazuje schematycznie element suwliwy 5 w połączeniu z prowadnicą 4. Jak widać na rysunku element suwliwy 5 stanowi jednocześnie część wału korbowego 6.

PL 200 230 B1

Mechanizm korbowy tłokowych silników spalinowych posiada tłoki 1 usytuowane w cylindrach 2, które połączone są wspornikami 3 z prowadnicą 4. Z prowadnicą 4 współpracuje element suwliwy 5, który jest częścią wału korbowego 6.

Promień R1 łuku prowadnicy 4 jest większy od promienia R2 wykorbienia wału korbowego 6. Działanie siły F powstałej wskutek spalania paliwa powoduje przesuwanie się tłoków 1 i prowadnicy 4, która powoduje przesuwanie się elementu suwliwego 5, co następnie powoduje obrót wału 6 w oznaczonym kierunku.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Meehanizm korbbwy tłokowyyh silników spplinowyyh, ppsiaadjącc tłok I ub tłoki, wał korbbwy i układ suwakowy, znamienny tym, że układ suwakowy składa się z elementu suwliwego (5) i prowadnicy (4), przy czym prowadnica (4) posiada kształt linii o zarysie łuku, a łuk ma promień (R1) równy lub większy od promienia (R2) wykorbienia wału korbowego (6).

2. Meehanizm Sorbbwy, szatre. t, sznmieenn tym, Sż slement spwliwy |5) eenocześnie część wału korbowego (6).

3. Mechanizm korbo wy, według zaslrz. 1, zn^i^i^i^i^^ tym, że (-4) posiadająca kształt łuku, ukształtowana jest o zarysie kilku następujących po sobie łuków.