RU2778001C2 - Device for lubricating conrod bearing and vehicle - Google Patents
Device for lubricating conrod bearing and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778001C2 RU2778001C2 RU2018143808A RU2018143808A RU2778001C2 RU 2778001 C2 RU2778001 C2 RU 2778001C2 RU 2018143808 A RU2018143808 A RU 2018143808A RU 2018143808 A RU2018143808 A RU 2018143808A RU 2778001 C2 RU2778001 C2 RU 2778001C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- connecting rod
- piston
- piston pin
- working medium
- Prior art date
Links
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 6
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству для смазки шатунного подшипника на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания.The invention relates to a device for lubricating a connecting rod bearing on the crankshaft of an internal combustion engine.
Известна технология снабжения смазочным маслом шатунного подшипника изнутри через коленчатый вал в месте расположения шатунной шейки коленчатого вала. Для этого во вкладыше коренного подшипника коленчатого вала может присутствовать паз, в который подается масло под давлением. Через отверстие в коленчатом валу масло может протекать от коренного подшипника к шатунному подшипнику в месте расположения шатунной шейки коленчатого вала, пока отверстие в коренном подшипнике совмещено с пазом вкладыша коренного подшипника. Такие способы смазки известны, например, из DE 10 2004 032 590 A1.Known technology for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing from the inside through the crankshaft at the location of the crank pin of the crankshaft. To do this, a groove may be present in the crankshaft main bearing shell, into which oil is supplied under pressure. Through the hole in the crankshaft, oil can flow from the main bearing to the connecting rod bearing at the location of the crankshaft crankpin, as long as the hole in the main bearing is aligned with the groove of the main bearing shell. Such lubrication methods are known, for example, from DE 10 2004 032 590 A1.
В DE 10 2004 048 939 A1 дополнительно описывается стержень шатуна, включающий тело стержня шатуна с выполненным на первом конце (нижняя головка шатуна) отверстием в шатунной шейке (большое отверстие в нижней головке шатуна) и с выполненным на втором конце (верхняя головка шатуна) отверстием в поршневом пальце (малое отверстие в верхней головке шатуна). Стержень шатуна включает трубку, соединенную с телом стержня шатуна для передачи смазочного средства от первого конца ко второму концу.DE 10 2004 048 939 A1 additionally describes a connecting rod rod, including a connecting rod body with a hole made at the first end (lower connecting rod head) in the crankpin (large hole in the lower connecting rod head) and with a hole made at the second end (upper connecting rod head) in the piston pin (small hole in the top end of the connecting rod). The rod of the connecting rod includes a tube connected to the body of the rod of the rod to transfer lubricant from the first end to the second end.
Недостатком известных систем смазки шатунных подшипников может быть трудоемкость и затратность создания отверстий в коленчатом валу. Кроме того, такие отверстия могут уменьшить долговечность коленчатого вала. Снабжение шатунных подшипников смазочным маслом через вкладыши коренных подшипников дополнительно требует большого потока масла, создаваемого масляным насосом, который для этой цели должен обладать соответствующими характеристиками и на привод которого расходуется энергия (топливо).A disadvantage of known systems for lubricating connecting rod bearings can be the complexity and cost of creating holes in the crankshaft. In addition, such holes can reduce the durability of the crankshaft. Supplying the connecting rod bearings with lubricating oil via the main bearing shells additionally requires a large oil flow generated by the oil pump, which must be suitably sized for this purpose and which consumes energy (fuel) to drive.
В основе данного изобретения лежит задача создания альтернативного и/или улучшенного устройства либо, соответственно, альтернативного и/или улучшенного способа смазки шатунного подшипника коленчатого вала, в частности, без недостатков, присущих известным технологиям.The present invention is based on the task of providing an alternative and/or improved device or, respectively, an alternative and/or improved method for lubricating a crankshaft connecting rod bearing, in particular without the disadvantages inherent in known technologies.
Поставленная задача достигается путем создания устройства согласно независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании.The task is achieved by creating a device according to the independent claim. Preferred additional embodiments of the invention are listed in the dependent claims and in the description.
Устройство предназначено для смазки шатунного подшипника на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания. Устройство включает поршень с каналом для рабочей среды, в частности, с внутренним каналом для охлаждающей поршень среды и выпускным каналом, соединенным с каналом по текучей среде. Устройство включает шатун, соединенный с поршнем шарнирным соединением, в частности, с возможностью поворота, и малое отверстие в головке шатуна, большое отверстие в головке шатуна и соединительный канал (в частности, внутренний). Большое отверстие в головке шатуна выполнено для размещения шатунного подшипника. Малое отверстие в головке шатуна соединено с выпускным каналом по текучей среде. Соединительный канал образует соединение по текучей среде между малым отверстием в головке шатуна и большим отверстием в головке шатуна, благодаря чему рабочая среда, в частности, смазочно-охлаждающая среда (например, масло) имеет возможность подачи или подается от канала для рабочей среды через выпускной канал, малое отверстие в головке шатуна и соединительный канал к большому отверстию в головке шатуна.The device is designed to lubricate the connecting rod bearing on the crankshaft of an internal combustion engine. The device includes a piston with a channel for a working medium, in particular with an internal channel for a medium cooling the piston and an outlet channel connected to the channel by a fluid medium. The device includes a connecting rod connected to the piston by a swivel, in particular, with the possibility of rotation, and a small hole in the connecting rod head, a large hole in the connecting rod head and a connecting channel (in particular, internal). A large hole in the connecting rod head is made to accommodate the connecting rod bearing. A small hole in the connecting rod head is connected to a fluid outlet. The connecting channel forms a fluid connection between the small hole in the connecting rod head and the large hole in the connecting rod head, whereby the working fluid, in particular, cutting fluid (for example, oil) can be supplied or is supplied from the working fluid channel through the outlet channel , the small hole in the connecting rod head and the connecting channel to the large hole in the connecting rod head.
Тем самым шатунный подшипник на коленчатом валу может смазываться охлаждающим маслом для поршня. В частности, шатунный подшипник может смазываться охлаждающим маслом из внутреннего канала для охлаждающей среды поршня. Тем самым, охлаждающее масло выполняет роль смазочного масла. Это позволяет отказаться от всех отверстий для смазочного масла в коленчатом валу. Тем самым, можно значительно увеличить долговечность коленчатого вала и снизить расходы. Дополнительно можно отказаться от пазов в подшипниках, что может значительно уменьшить необходимый поток масла и привести к экономии на расходе топлива.This allows the connecting rod bearing on the crankshaft to be lubricated with piston cooling oil. In particular, the connecting rod bearing can be lubricated with cooling oil from the internal coolant passage of the piston. Thus, the cooling oil acts as a lubricating oil. This eliminates all lube oil holes in the crankshaft. Thus, the durability of the crankshaft can be significantly increased and costs can be reduced. Additionally, grooves in the bearings can be eliminated, which can significantly reduce the required oil flow and lead to savings on fuel consumption.
В предпочтительном примере осуществления изобретения устройство дополнительно включает поршневой палец, размещенный в малом отверстии шатуна, соединяющий шатун с поршнем с возможностью поворота, и камеру для рабочей жидкости, выполненную, в частности, в виде закрытого с двух сторон сквозного отверстия и обеспечивающую соединение по текучей среде между выпускным каналом и соединительным каналом. Тем самым, рабочая среда подается или имеет возможность подачи от канала для рабочей среды к большому отверстию в головке шатуна через выпускной канал, камеру для рабочей среды, малое отверстие в головке шатуна и соединительный канал. Камера для рабочей среды может представлять собой резервуар рабочей жидкости достаточных для обеспечения непрерывной смазки размеров.In a preferred embodiment of the invention, the device additionally includes a piston pin located in the small hole of the connecting rod, connecting the connecting rod with the piston with the possibility of rotation, and a working fluid chamber, made, in particular, in the form of a through hole closed on both sides and providing fluid connection between the outlet channel and the connecting channel. Thereby, the working medium is supplied or is able to be supplied from the working medium passage to the large hole in the connecting rod head through the outlet passage, the working medium chamber, the small opening in the connecting rod head, and the connecting passage. The working fluid chamber may be a fluid reservoir of sufficient size to provide continuous lubrication.
В дополнительном варианте осуществления изобретения поршневой палец включает продолжающуюся по наружной окружности канавку, с которой соединяется выпускной канал, и камеру для рабочей среды в поршневом пальце, соединенную по текучей среде с канавкой наружной окружности. В частности, канавка может продолжаться по всей окружности поршневого пальца. Это позволяет подавать рабочую среду от выпускного канала в камеру для рабочей среды в поршневом пальце независимо от положения поворота поршневого пальца.In a further embodiment of the invention, the piston pin includes a groove extending along the outer circumference to which the outlet port connects and a fluid chamber in the piston pin fluidly connected to the outer circumference groove. In particular, the groove may extend around the entire circumference of the piston pin. This allows the working medium to be supplied from the outlet port to the working medium chamber in the piston pin, regardless of the position of rotation of the piston pin.
В одном из примеров осуществления изобретения устройство дополнительно включает подшипник поршневого пальца, установленный в малом отверстии головки шатуна и включающий пропускное отверстие (для рабочей среды), продолжающееся по меньшей мере частично по окружности подшипника поршневого пальца. Через это пропускное отверстие рабочая среда может подаваться от внутренней стороны подшипника поршневого пальца к наружной стороне подшипника поршневого пальца. Это позволяет создать соединение по текучей среде между камерой для рабочей среды в поршневом пальце и соединительным каналом (например, через выпускные каналы поршневого пальца).In one exemplary embodiment of the invention, the device further includes a piston pin bearing mounted in the small bore of the connecting rod head and including an orifice (for media) extending at least partially around the circumference of the piston pin bearing. Through this through hole, the working medium can be supplied from the inner side of the piston pin bearing to the outer side of the piston pin bearing. This makes it possible to create a fluid connection between the fluid chamber in the piston pin and the connecting channel (for example, through the outlet channels of the piston pin).
В дополнительном примере осуществления изобретения параметры пропускного отверстия позволяют ему действовать как дроссель, в частности, с целью ослабления склонности к кавитации в соединительном канале. Это позволяет, в частности, при движении шатуна вниз (движение поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке) предотвратить или уменьшить кавитацию рабочей среды в соединительном канале. Тем самым, при последующем движении шатуна вверх (движение поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке) на поток через соединительный канал не оказывается или почти не оказывается негативное воздействие.In an additional embodiment of the invention, the parameters of the orifice allow it to act as a throttle, in particular to reduce the tendency to cavitation in the connecting channel. This makes it possible, in particular, during the downward movement of the connecting rod (movement of the piston from top dead center to bottom dead center), to prevent or reduce cavitation of the working medium in the connecting channel. Thus, during the subsequent upward movement of the connecting rod (movement of the piston from bottom dead center to top dead center), the flow through the connecting channel is not, or hardly, adversely affected.
В одном из вариантов осуществления изобретения поршневой палец включает определенное количество выпускных каналов, расположенных по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца на определенном расстоянии друг от друга и обеспечивающих соединение по текучей среде между камерой для рабочей среды и пропускным отверстием. В частности, выпускные каналы расположены так, что независимо от положения поворота поршневого пальца с пропускным отверстием соединен по меньшей мере один выпускной канал.In one of the embodiments of the invention, the piston pin includes a certain number of outlet channels located circumferentially around the central longitudinal axis of the piston pin at a certain distance from each other and providing a fluid connection between the fluid chamber and the orifice. In particular, the outlet channels are arranged so that at least one outlet channel is connected to the through hole regardless of the pivoting position of the piston pin.
В дополнительном варианте осуществления изобретения поршневой палец включает определенное количество впускных каналов, расположенных по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца на определенном расстоянии друг от друга и обеспечивающих соединение по текучей среде между канавкой наружной окружности и камерой для рабочей среды в поршневом пальце. В частности, определенное количество впускных каналов соединяется с камерой для рабочей среды.In a further embodiment of the invention, the piston pin includes a number of inlet passages arranged circumferentially around the central longitudinal axis of the piston pin at a certain distance from each other and providing a fluid connection between the groove of the outer circumference and the fluid chamber in the piston pin. In particular, a certain number of inlets are connected to the media chamber.
В дополнительном варианте осуществления изобретения определенное количество впускных каналов расположено по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца осесимметрично. В качестве альтернативы или дополнительно определенное количество выпускных каналов расположено по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца осесимметрично.In an additional embodiment of the invention, a certain number of inlet ports are arranged in a circle around the central longitudinal axis of the piston pin in an axisymmetric manner. Alternatively, or additionally, a certain number of outlet channels are arranged in a circumferential direction around the central longitudinal axis of the piston pin in an axisymmetric manner.
В частности, определенное количество выпускных каналов поршневого пальца может продолжаться по центру поршневого пальца, в качестве альтернативы или дополнительно определенное количество впускных каналов может продолжаться в концевых областях с торцов поршневого пальца.In particular, a certain number of piston pin outlet passages may extend in the center of the piston pin, alternatively or additionally a certain number of inlet passages may extend in end regions from the ends of the piston pin.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство включает по меньшей мере один направляющий элемент для рабочей среды, в частности, обводной патрубок или воронкообразный компонент, расположенный под выпускным отверстием выпускного канала и принимающий из выпускного канала рабочую среду, которую имеется возможность подавать, в частности, с торцов, в камеру для рабочей среды поршневого пальца. В частности, вместо впускных каналов поршневого пальца может быть предусмотрен по меньшей мере один направляющий элемент для рабочей среды.In one of the embodiments of the invention, the device includes at least one guiding element for the working medium, in particular, a bypass pipe or a funnel-shaped component located under the outlet of the outlet channel and receiving from the outlet channel the working medium, which can be supplied, in particular, with ends, into the chamber for the working medium of the piston pin. In particular, instead of the inlet channels of the piston pin, at least one guide element for the working medium can be provided.
Например, два направляющих элемента для рабочей среды могут быть предусмотрены на противоположных торцовых сторонах поршневого пальца.For example, two media guides may be provided on opposite ends of the piston pin.
В дополнительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один направляющий элемент для рабочей среды установлен в отверстии для поршневого пальца в поршне без возможности вращения или соединен с поршневым пальцем без возможности вращения. В случае с соединением по меньшей мере одного направляющего элемента для рабочей среды с поршневым пальцем без возможности вращения по меньшей мере один направляющий элемент для рабочей жидкости может быть выполнен так, чтобы обеспечивалась возможность непрерывной подачи или непрерывная подача рабочей среды между выпускным каналом поршня и камеры для рабочей среды независимо от положения поворота поршня.In a further embodiment of the invention, at least one fluid guide element is non-rotatably mounted in a piston pin bore in the piston or non-rotatably connected to the piston pin. In the case of connecting at least one working fluid guide element to a non-rotatable piston pin, at least one working fluid guide element can be configured to allow continuous supply or continuous supply of working medium between the outlet channel of the piston and the chamber for working environment regardless of the position of the piston.
В одном из примеров осуществления изобретения выпускной канал поршня соединяется с отверстием для поршневого пальца. В частности, может быть предусмотрен дополнительный выпускной канал поршня, соединяющийся по текучей среде с каналом для рабочей жидкости и с противоположным отверстием для поршневого пальца в поршне.In one exemplary embodiment of the invention, the piston outlet is connected to the piston pin bore. In particular, an additional piston outlet port may be provided in fluid communication with the hydraulic fluid port and with the opposite piston pin bore in the piston.
Например, поршневой палец может включать по наружной окружности дополнительную канавку, соединяющуюся с дополнительным выпускным каналом, и может быть предусмотрена камера для рабочей среды в поршневом пальце, соединенная по текучей среде с дополнительной канавкой наружной окружности.For example, the piston pin may include an additional groove along the outer circumference connected to the additional outlet channel, and a fluid chamber in the piston pin may be provided in fluid communication with the additional groove of the outer circumference.
В частности, определенное количество впускных каналов может образовывать дополнительное соединение по текучей среде между дополнительной канавкой наружной окружности и камерой для рабочей жидкости в поршневом пальце.In particular, a certain number of inlet passages may form an additional fluid connection between the additional groove of the outer circumference and the hydraulic fluid chamber in the piston pin.
В дополнительном примере осуществления изобретения соединение по текучей среде между выпускным каналом и соединительным каналом представляет собой непрерывно действующее соединение по текучей среде. Это позволяет непрерывно подавать рабочую среду от канала для рабочей среды в поршне к шатунному подшипнику на коленчатом валу.In an additional embodiment of the invention, the fluid connection between the outlet channel and the connecting channel is a continuously operating fluid connection. This allows the fluid to be continuously supplied from the fluid passage in the piston to the connecting rod bearing on the crankshaft.
В дополнительном примере осуществления изобретения устройство включает сопло для впрыска рабочей среды, направленное на впускное отверстие впускного канала поршня, соединенного по текучей среде с каналом для рабочей среды. Через сопло для впрыска рабочей среды масло может впрыскиваться в канал для рабочей среды через впускной канал. Кроме охлаждения поршня это масло может быть направлено через выпускной канал и соединительный канал к шатунному подшипнику для его смазки. In an additional exemplary embodiment of the invention, the device includes a nozzle for injecting the working medium directed to the inlet of the inlet channel of the piston, connected in fluid with the channel for the working medium. Through the working medium injection nozzle, oil can be injected into the working medium passage through the inlet passage. In addition to cooling the piston, this oil can be directed through the exhaust port and connecting port to the connecting rod bearing for lubrication.
В частности, в сопло для впрыска рабочей среды может подаваться смазочно-охлаждающая среда, например, масло, из смазочно-охлаждающего контура двигателя внутреннего сгорания.In particular, a cooling lubricant, such as oil, can be supplied to the working medium injection nozzle from the cooling lubricant circuit of the internal combustion engine.
В дополнительном примере осуществления изобретения сопло для впрыска рабочей среды предусмотрено отдельно от поршня и от шатуна. В качестве альтернативы или дополнительно сопло для впрыска рабочей среды расположено внутри картера или закреплено на нем.In an additional exemplary embodiment of the invention, the nozzle for injecting the working medium is provided separately from the piston and from the connecting rod. Alternatively or additionally, the nozzle for injecting the working medium is located inside the crankcase or fixed to it.
В частности, канал для рабочей среды может продолжаться в поршне в форме кольца.In particular, the channel for the working medium can continue in the piston in the form of a ring.
Изобретение также относится к транспортному средству, в частности, к транспортному средству хозяйственного назначения (например, автобусу или грузовому автомобилю) с устройством согласно приведенному здесь описанию.The invention also relates to a vehicle, in particular to a utility vehicle (eg bus or truck) with a device as described herein.
Также существует возможность применения описанного здесь устройства для легковых автомобилей, двигателей большой мощности, транспортных средств повышенной проходимости, стационарных двигателей, судовых двигателей и т. д.It is also possible to apply the device described here to passenger cars, high power engines, off-road vehicles, stationary engines, marine engines, etc.
Дополнительно изобретение также относится к способу смазки шатунного подшипника на коленчатом валу. Способ включает подачу рабочей среды, в частности, смазочно-охлаждающей среды (например, масла) от канала для рабочей среды, в частности, внутреннего канала для охлаждающей среды поршня через соединительный канал шатуна к шатунному подшипнику.Additionally, the invention also relates to a method for lubricating a connecting rod bearing on a crankshaft. The method includes supplying a working medium, in particular a cutting fluid (eg oil) from a working medium passage, in particular an internal cooling medium passage of the piston, through a connecting rod connecting passage to a connecting rod bearing.
В частности, рабочая среда может подаваться в соединительный канал через малое отверстие в головке шатуна.In particular, the working medium can be supplied to the connecting channel through a small hole in the connecting rod head.
Предпочтительно, чтобы обеспечивалась возможность подачи рабочей среды через камеру для рабочей среды в поршневом пальце.Preferably, it is possible to supply the working medium through the working medium chamber in the piston pin.
Например, способ может предполагать применение раскрытого здесь устройства.For example, the method may involve the use of the device disclosed here.
Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом в любом сочетании. Другие детали и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with each other in any combination. Other details and advantages of this invention are described below with reference to the accompanying drawings. They show:
Фиг. 1 Сечение поршня двигателя внутреннего сгорания по первому примеру осуществления изобретения; Fig. 1 Cross section of the piston of the internal combustion engine according to the first embodiment of the invention;
Фиг. 2 Дополнительное сечение поршня, поршневого пальца и верхней головки шатуна по первому примеру осуществления изобретения;Fig. 2 Additional section of the piston, piston pin and the upper head of the connecting rod according to the first embodiment of the invention;
Фиг. 3 Дополнительное сечение поршня, поршневого пальца и верхней головки шатуна по первому примеру осуществления изобретения;Fig. 3 Additional section of the piston, piston pin and the upper head of the connecting rod according to the first embodiment of the invention;
Фиг. 4 Сечение нижней головки шатуна;Fig. 4 Cross-section of the lower head of the connecting rod;
Фиг. 5 Сечение поршня и поршневого пальца по второму примеру осуществления изобретения;Fig. 5 Cross section of piston and piston pin according to the second embodiment of the invention;
Фиг. 6 Сечение поршня и поршневого пальца по третьему примеру осуществления изобретения;Fig. 6 Cross section of piston and piston pin according to the third embodiment of the invention;
Фиг. 7 Вид в перспективе поршня по третьему примеру осуществления изобретения; иFig. 7 A perspective view of a piston according to a third embodiment of the invention; and
Фиг. 8 Дополнительное сечение поршня и поршневого пальца по третьему примеру осуществления изобретения.Fig. 8 Additional section of the piston and piston pin according to the third embodiment of the invention.
Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций и в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления либо, соответственно, на другие фигуры во избежание повторений. The embodiments of the invention depicted in the figures coincide at least partially, so that similar or identical parts are designated by the same reference numbers and, as explanations, reference is made to the description of other embodiments or, accordingly, to other figures in order to avoid repetition.
На фиг. 1 изображено сечение поршня 10 двигателя внутреннего сгорания, расположенное эксцентрично относительно центральной оси поршня 10. Двигатель внутреннего сгорания может быть установлен, например, в транспортном средстве, в частности, в транспортном средстве хозяйственного назначения. Транспортным средством хозяйственного назначения может быть, например, грузовой автомобиль или автобус. Двигатель внутреннего сгорания может включать определенное количество цилиндров с определенным количеством поршней 10.In FIG. 1 shows a cross section of a
Поршень 10 включает выполненный в виде внутреннего канала для охлаждающей среды канал 12 для рабочей среды. Канал 12 для рабочей среды может продолжаться, например, в форме кольца внутри поршня 10. С помощью сопла 14 для впрыска рабочая среда, в частности, смазочно-охлаждающая среда, например, масло, может впрыскиваться в канал 12 для рабочей среды. Сопло 14 может быть закреплено, например, на картере 16 (указано только схематически). Сопло 14 направлено на впускное отверстие 18 впускного канала 20 поршня 10. Впускной канал 20 соединяется с каналом 12 для рабочей среды. Впрыскиваемая через впускное отверстие 18 рабочая среда от сопла 14 попадает в канал 12 через впускной канал 20. Здесь рабочая среда охлаждает поршень 10.The
На фиг. 2 и 3 поршень 10 изображен с дополнительным сечением, при этом плоскости сечения в каждом случае проходят центрически относительно центральной оси поршня 10 и смещены друг относительно друга на 90°. Для наглядности сопло 14 и картер 16, показанные на фиг. 1, на фиг. 2 и 3 не изображены. In FIG. 2 and 3, the
Поршень 10 соединен с коленчатым валом 24 (см. фиг. 4) посредством шатуна 22 шарнирным соединением, в частности, с возможностью поворота. Коленчатый вал 24 установлен в картере с возможностью вращения вокруг оси относительно картера. Поршень 10 выполнен с возможностью поступательного движения относительно стенок цилиндра (не изображен). Поступательные движения поршня 10 в цилиндре преобразуются во вращательное движение коленчатого вала 24 вокруг его оси вращения. При выполнении поступательных движений вверх и вниз поршень 10 может опираться на стенки цилиндра.The
Поршень 10 включает первый выпускной канал 26 и второй выпускной канал 27. Выпускные каналы 26, 27 продолжаются на противоположных сторонах поршня 10 между каналом 12 для рабочей среды и соответствующим выпускным отверстием 28 или 29 в днище 30 поршня 10, в частности, в области отверстий для поршневого пальца в поршне 10. Выпускные каналы 26, 27 могут быть просверлены в поршне 10 со стороны днища 30. Например, выпускные каналы 26, 27 могут быть предусмотрены в виде наклонных отверстий для достижения расположенного радиально снаружи в поршне 10 канала 12 для рабочей жидкости или, соответственно, для обеспечения возможности выполнения отверстия выпускных каналов 26, 27 в области отверстий для поршневого пальца. Выпускные отверстия 28, 29 расположены в закругленной области днища 30 поршня. Также, например, можно предусмотреть только один выпускной канал или более двух выпускных каналов.The
Шатун 22 включает верхнюю головку 32, стержень 34 и нижнюю головку 36 (см. фиг. 4). Стержень 34 шатуна продолжается между верхней головкой 32 и нижней головкой 36 шатуна.The connecting
Верхняя головка 32 шатуна включает малое отверстие 38. В малом отверстии 38 поршневой палец 40 установлен в подшипник 42, выполненный, например, в виде подшипника скольжения. Поршневой палец 40 соединяет шатун 22 с поршнем 10 с возможностью поворота. Поршневой палец 40 зафиксирован по оси в поршне, например, с помощью стопорных колец.The
Изображенная на фиг. 4 нижняя головка 36 шатуна включает большое отверстие 44. В большом отверстии 44 находится шатунный подшипник 46, выполненный, например, в виде подшипника скольжения. Шатунный подшипник 46 соединяет шатун 22 с шатунной шейкой коленчатого вала 24 с возможностью поворота.Shown in FIG. 4, the connecting
Для реализации смазки шатунного подшипника 46 шатун 22 включает соединительный канал 48 (см. фиг. 3 и 4). Соединительный канал 48 может формировать соединение по текучей среде между малым отверстием 38 в верхней головке шатуна и большим отверстием 44 в нижней головке шатуна. Тем самым, канал 12, выпускной канал 26 и соединительный канал 48 образуют устройство для смазки шатунного подшипника 46.To implement the lubrication of the connecting rod bearing 46, the connecting
Соединительный канал 48 продолжается между впускным отверстием 50 и выпускным отверстием 52. Впускное отверстие 50 предусмотрено в поверхности 54 внутреннего диаметра малого отверстия 38 в головке шатуна. Выпускное отверстие 52 предусмотрено в поверхности 56 внутреннего диаметра большого отверстия 44 в головке шатуна.The connecting
Соединительный канал 48 продолжается, например, центрически или эксцентрически от верхней головки 32 шатуна до нижней головки 36 шатуна 22. Соединительный канал 48 может быть выполнен, например, в виде сквозного отверстия, просверленного от большого отверстия 44 сквозь шатун 22.The connecting
Для создания соединения по текучей среде между выпускными отверстиями 28, 29 выпускных каналов 26, 27 и впускным отверстием 50 соединительного канала 48 поршневой палец 40 и подшипник поршневого пальца 42 специально подогнаны.To create a fluid connection between the outlet holes 28, 29 of the
Поршневой палец 40 включает определенное количество впускных каналов 58, камеру 60 для рабочей среды и определенное количество выпускных каналов 62.The
Впускные каналы 58 расположены по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца 40 на расстоянии друг от друга. В частности, впускные каналы 58 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга или, соответственно, осесимметрично вокруг центральной продольной оси поршневого пальца 40. Впускные каналы 58 обеспечивают соединение по текучей среде между выпускными каналами 26, 27 и камерой 60 для рабочей жидкости. В частности, выпускные каналы 26, 27 соединяются с канавками 64, 66 по наружной окружности поршневого пальца 40. Канавка 64 продолжается на одном конце поршневого пальца 40 по окружности поршневого пальца 40. Канавка 66 продолжается на противоположном конце поршневого пальца 40 по окружности поршневого пальца 40. Часть впускных каналов 58 соединяет первую канавку 64 с камерой 60 для рабочей жидкости. Остальная часть впускных каналов 58 соединяет вторую канавку 66 с камерой 60 для рабочей жидкости. The
Камера 60 выполнена в виде сквозного отверстия в поршневом пальце 40. Камера 60 для рабочей среды закрыта с обеих торцовых сторон поршневого пальца 40 крышкой (не изображена).The
Определенное количество выпускных каналов 62 расположено по центру в поршневом пальце 40. Выпускные каналы 62 расположены по окружности вокруг центральной продольной оси поршневого пальца 40 на расстоянии друг от друга. В частности, выпускные каналы 62 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга или, соответственно, осесимметрично вокруг центральной продольной оси поршневого пальца 40. Выпускные каналы 62 продолжаются от поверхности внутренней окружности камеры 60 до поверхности наружной окружности поршневого пальца 40.A certain number of
Подшипник 42 поршневого пальца включает пропускное отверстие 68. Пропускное отверстие 68 по меньшей мере частично продолжается по окружности подшипника 42 поршневого пальца. Пропускное отверстие 68 соединяет поверхность внутреннего диаметра подшипника 42 поршневого пальца с поверхностью наружного диаметра подшипника 42 поршневого пальца. Параметры пропускного отверстия 68 позволяют ему соединяться по меньшей мере с одним выпускным каналом 62 из нескольких выпускных каналов 62 в зависимости от положения поворота поршневого пальца 40. Пропускное отверстие 68 предусмотрено в области впускного отверстия 50 соединительного канала 48. Тем самым, пропускное отверстие 68 обеспечивает соединение по текучей среде между выпускными каналами 62 и соединительным каналом 48. The piston pin bearing 42 includes a
Благодаря этому между каналом 12 для рабочей среды и шатунным подшипником 46 обеспечивается непрерывное соединение по текучей среде через выпускные каналы 26, 27, канавки 64, 66, впускные каналы 58, камеру 60, выпускные каналы 62, пропускное отверстие 68 и соединительный канал 48. По непрерывному соединению по текучей среде могут дополнительно смазываться поршневой палец 40 и подшипник 42 поршневого пальца. Кроме того, поршневой палец 40 и подшипник 42 могут смазываться туманом из рабочей среды, например, масляным туманом, образующимся в результате впрыскивания рабочей среды через сопло 14 (см. фиг. 1).This provides a continuous fluid connection between the
При этом пропускное отверстие 68 может обладать такими размерами или, соответственно, конфигурацией, которые позволяют ему снижать склонность к кавитации в соединительном канале 48, благодаря чему при движениях шатуна 22 вниз от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке нарушающая поток кавитация в соединительном канале 48 не возникает вообще или, соответственно, почти не возникает. В частности, пропускное отверстие 68 может действовать как дроссель. Тем самым, во время движения шатуна 22 вниз из соединительного канала 48 уходит лишь малое количество рабочей среды.In this case, the
Также возможно, чтобы рабочая среда попадала в камеру 60 другим способом, отличающимся от описанного в первом примере осуществления изобретения, как описано в качестве примера далее со ссылкой на фиг. 5–8.It is also possible for the working medium to enter the
На фиг. 5 показан второй пример осуществления изобретения. Здесь с помощью направляющего элемента 70 рабочая среда направляется из выпускного канала 27 в камеру 60. Направляющий элемент 70 расположен в отверстии для поршневого пальца в поршне 10 с определенной ориентацией без возможности вращения. Направляющий элемент 70 расположен под выпускным отверстием 29 выпускного канала 27. Направляющий элемент 70 выполнен в виде обводного патрубка, отводящего рабочую среду из выпускного отверстия 29 в камеру 60. Для этого направляющий элемент 70 расположен на торцовой стороне относительно поршневого пальца 40 и имеет форму дуги. Другая торцовая сторона поршневого пальца 40 закрыта крышкой (не изображена). Например, также возможно, чтобы на обеих торцовых сторонах поршневого пальца 40 было расположено по одному направляющему элементу.In FIG. 5 shows a second embodiment of the invention. Here, by means of the
На фиг. 6 и 8 показан третий пример осуществления изобретения. Здесь с помощью двух направляющих элементов 72, 74 рабочая среда направляется из выпускных каналов 26, 27 в камеру 60. Направляющие элементы 72, 74 соединены с поршневым пальцем 40 без возможности вращения. In FIG. 6 and 8 show a third embodiment of the invention. Here, with the help of two
Направляющие элементы 72, 74 выполнены таким образом, что независимо от положения поворота поршневого пальца 40 рабочая среда направлялась из выпускных каналов 26, 27 в камеру 60. В частности, направляющие элементы 72, 74 имеют воронкообразную форму и включают определенное количество пропускных отверстий 76, направляющих рабочую среду в камеру 60. Каждое пропускное отверстию 76 соотносится с одним воронкообразным участком направляющего элемента 72 или, соответственно, 74. Тем самым, независимо от положения поворота поршневого пальца 40 к принятию рабочей среды в каждом случае готов один воронкообразный участок направляющего элемента 72 или, соответственно, 74 под выпускными каналами 26, 27.The
Раскрытые здесь устройства для смазки шатунного подшипника 46 основаны на инновационном способе смазки. Этот способ смазки включает подачу, в частности, впрыск рабочей среды, например, масла, через сопло 14 в канал 12 поршня 10. Способ дополнительно включает подачу рабочей среды от канала 12 к шатунному подшипнику 46 через по меньшей мере один выпускной канал 26, 27 поршня 10, малое отверстие 38 в головке шатуна и соединительный канал 48. В частности, рабочая среда может направляться к соединительному каналу 48 через камеру 60 поршневого пальца 40. Следует обратить внимание на то, что для реализации способа возможны и другие конфигурации, в частности, выпускного канала 26, поршневого пальца 40 и соединительного канала 48.The devices disclosed here for lubricating the connecting rod bearing 46 are based on an innovative lubrication method. This lubrication method includes supplying, in particular, injection of a working medium, for example, oil, through a
Данное изобретение не ограничивается предпочтительными примерами осуществления, которые были описаны выше. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. В частности, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим пунктам формулы. В частности, признаки независимого пункта 1 формулы изобретения могут быть раскрыты независимо друг от друга. Дополнительно признаки зависимых пунктов формулы изобретения раскрываются независимо от всех признаков независимого пункта 1 и, к примеру, независимо от признаков касательно наличия и/или конфигурации поршня и/или шатуна из независимого пункта 1.The present invention is not limited to the preferred embodiments that have been described above. Moreover, many variations and modifications are possible in which the idea of this invention will also be used, and therefore such variations will be within the scope of legal protection. In particular, the present invention claims to protect the subject matter and features of the dependent claims, regardless of reference to the respective claims. In particular, the features of the independent claim 1 of the claims can be disclosed independently of each other. Additionally, the features of the dependent claims are disclosed independently of all the features of the independent claim 1 and, for example, regardless of the features regarding the presence and/or configuration of the piston and/or connecting rod from the independent claim 1.
Список номеров позицийPosition number list
10 - Поршень10 - Piston
12 - Канал рабочей среды12 - Working environment channel
14 - Сопло для впрыска рабочей среды14 - Nozzle for injection of the working medium
16 - Картер16 - Carter
18 - Впускное отверстие18 - Inlet
20 - Впускной канал20 - Inlet channel
22 - Шатун22 - Connecting rod
24 - Коленчатый вал24 - Crankshaft
26 - Выпускной канал26 - Outlet
27 - Выпускной канал27 - Outlet
28 - Выпускное отверстие28 - Outlet
29 - Выпускное отверстие29 - Outlet
30 - Днище поршня30 - Piston head
32 - Верхняя головка шатуна32 - The upper head of the connecting rod
34 - Стержень шатуна34 - Connecting rod
36 - Нижняя головка шатуна36 - The lower head of the connecting rod
38 - Малое отверстие в головке шатуна38 - Small hole in the connecting rod head
40 - Поршневой палец40 - Piston pin
42 - Подшипник поршневого пальца42 - Piston pin bearing
44 - Большое отверстие в головке шатуна44 - Large hole in the connecting rod head
46 - Шатунный подшипник46 - Connecting rod bearing
48 - Соединительный канал48 - Connecting channel
50 - Впускное отверстие50 - Inlet
52 - Выпускное отверстие52 - Outlet
54 - Поверхность внутреннего диаметра54 - Inner diameter surface
56 - Поверхность внутреннего диаметра56 - Surface inner diameter
58 - Впускной канал58 - Inlet channel
60 - Камера для рабочей среды60 - Working environment camera
62 - Выпускной канал62 - Outlet channel
64 - Канавка по наружной окружности64 - Groove on the outer circumference
66 - Канавка по наружной окружности66 - Groove on the outer circumference
68 - Пропускное отверстие68 - Through hole
70 - Направляющий элемент для рабочей среды70 - Guide element for working environment
72 - Направляющий элемент для рабочей среды72 - Guide element for working environment
74 - Направляющий элемент для рабочей среды74 - Guide element for working environment
76 - Пропускное отверстие.76 - Through hole.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017130691.9 | 2017-12-20 | ||
| DE102017130691.9A DE102017130691A1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Device for lubricating a connecting rod bearing |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018143808A RU2018143808A (en) | 2020-07-14 |
| RU2018143808A3 RU2018143808A3 (en) | 2022-04-14 |
| RU2778001C2 true RU2778001C2 (en) | 2022-08-12 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1097210B (en) * | 1956-12-03 | 1961-01-12 | Fonderie Tech De Vitry Sur Sei | Pistons for internal combustion engines |
| FR2074046A5 (en) * | 1969-12-19 | 1971-10-01 | Sulzer Ag | |
| SU1353895A1 (en) * | 1986-04-15 | 1987-11-23 | Производственное Объединение "Турбомоторный Завод" Им.К.Е.Ворошилова | Crank mechanism for internal combustion engine with fuel pump correcting regulator |
| DE4439582A1 (en) * | 1994-11-05 | 1996-05-09 | Mahle Gmbh | Lubrication system for gudgeon pin in IC engine |
| JP2005331056A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Engine bearing lubrication structure |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1097210B (en) * | 1956-12-03 | 1961-01-12 | Fonderie Tech De Vitry Sur Sei | Pistons for internal combustion engines |
| FR2074046A5 (en) * | 1969-12-19 | 1971-10-01 | Sulzer Ag | |
| SU1353895A1 (en) * | 1986-04-15 | 1987-11-23 | Производственное Объединение "Турбомоторный Завод" Им.К.Е.Ворошилова | Crank mechanism for internal combustion engine with fuel pump correcting regulator |
| DE4439582A1 (en) * | 1994-11-05 | 1996-05-09 | Mahle Gmbh | Lubrication system for gudgeon pin in IC engine |
| JP2005331056A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Engine bearing lubrication structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109973237B (en) | Device for lubricating big end bearing of connecting rod and motor vehicle | |
| CN201924987U (en) | Explosive motor | |
| CN109944712B (en) | Device and method for lubricating connecting rod big end bearing and motor vehicle | |
| US6250275B1 (en) | Internal combustion engine piston pin lubrication | |
| EP2146060B1 (en) | Engine oil filter system | |
| JP5342634B2 (en) | Crankshaft lubrication structure for engines | |
| US8474417B2 (en) | Lubricating system for air-cooled general-purpose engine | |
| JP2019027597A (en) | Device for lubricating internal combustion engine | |
| US8757028B2 (en) | Crankshaft for a two-stroke engine | |
| JP5691511B2 (en) | Oil supply device for piston for internal combustion engine | |
| US6145481A (en) | Cooling ring for a cylinder liner in an internal combustion engine | |
| RU2778001C2 (en) | Device for lubricating conrod bearing and vehicle | |
| JP2007532845A (en) | Crosshead bearing for large two-cycle diesel engines | |
| JP2005273715A (en) | Bearing device for engine | |
| RU2779972C2 (en) | Device for lubrication of connecting rod bearing, vehicle containing this device, and method for lubrication of connecting rod bearing | |
| US12435651B2 (en) | Connecting rod, piston, crank drive, and reciprocating internal combustion engine | |
| EP2942499B1 (en) | Oil channel for engine | |
| JP4366590B2 (en) | Engine oil passage structure | |
| KR101411235B1 (en) | Bush for connecting rod | |
| US20250341180A1 (en) | Connecting rod, piston, crank drive, and reciprocating internal combustion engine | |
| JP2008101594A (en) | Piston lubricating oil supply structure and piston ring | |
| KR100814162B1 (en) | Crosshead Bearings for Large Two-Stroke Diesel Engines | |
| RU2774784C2 (en) | Lubrication device of internal combustion engine | |
| JP6327055B2 (en) | Engine lubrication oil supply structure | |
| JPH1054236A (en) | Internal combustion engine piston oil cooling system |