двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий головку блока цилиндров с размещенным в ней распределительным валом и установленный на головке блока насос контура циркуляции смазки, снабженный корпусом и подвижными деталями с приводом непосредственно от распределительного вала, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен открытым, а подвижные детали насоса жестко связаны с распределительным валом при помощи осевого упора, образованного шайбой с винтом.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что между головкой блока цилиндров и корпусом насоса размещена тороидальная уплотнительная прокладка.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в корпусе насоса выполнен перепускной канал, а между внешней стороной корпуса насоса и распределительным валом размещен сальник.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что перепускной канал связан со всасывающей полостью насоса.

5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что насос выполнен шестеренным и снабжен ведущей шестерней.

6. Двигатель по пп.1 и 5, отличающийся тем, что насос снабжен кольцом, а шестерня установлена с возможностью упора в кольцевой выступ распределительного вала и через кольцо - в маховик, причем шестерня, кольцо и маховик сжаты при помощи шайбы и винта.

7. Двигатель по пп.1 и 5, отличающийся тем, что в корпусе насоса установлена калиброванная шайба.

8. Двигатель по п.7, отличающийся тем, что корпус насоса снабжен кольцевым выступом, а калиброванная шайба установлена между выступом корпуса насоса и поверхностью ведущей шестерни.

Описание изобретения к патенту

Объектом изобретения является двигатель внутреннего сгорания, в котором особое расположение нагнетательного насоса, обеспечивающего принудительную циркуляцию смазочного масла в различных органах этого двигателя, позволяет уменьшить габаритные размеры и вес двигателя, а также снизить стоимость его технического обслуживания, например, сократить трудозатраты при его демонтаже.

В существующих двигателях внутреннего сгорания нагнетательный насос, служащий для создания принудительной циркуляции масла в различных требующих постоянной смазки органах двигателя, обычно представляет собой автономный механический агрегат с закрытым картером, приводимый в действие либо непосредственно от вращающегося коленчатого вала двигателя, либо от этого же коленчатого вала, но посредством тех или иных передаточных устройств, таких, например, как шестеренчатая передача или передача с помощью зубчатого ремня.

В отличие от существующих двигателей внутреннего сгорания предлагаемый двигатель имеет нагнетательный насос для обеспечения принудительной циркуляции смазочного масла и выполнен по схеме с открытым картером, закрываемым в результате крепления этого насоса непосредственно на головке блока цилиндров двигателя, причем подвижные части этого масляного насоса приводятся в движение непосредственно от распределительного вала двигателя, с которым эти части соединены посредством осевого упора. Герметичность стыка между корпусом масляного насоса и головкой блока цилиндров двигателя обеспечивается с помощью тороидальных уплотнительных прокладок и сальников, а осевой люфт необходимой величины устанавливается с помощью плоской (калиброванной) шайбы, расположенной между кольцевым выступом в корпусе насоса и соответствующей внутренней поверхностью подвижной части этого насоса, приводимой в движение с помощью распределительного вала двигателя.

Для того, чтобы лучше понять суть предлагаемого изобретения, а также более отчетливо выявить другие достигаемые им цели, характерные детали конструкции и обеспечиваемые этим изобретением преимущества, ниже приводится подробное описание одного из возможных вариантов практической реализации двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1, представлен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания вместе со смонтированным на этом двигателе нагнетательным масляным насосом, вид спереди; на фиг. 2 представлен частичный разрез А-А на фиг. 1, изображающий распределительный вал двигателя и контур подачи смазочного масла на подшипники этого вала; на фиг. 3 в увеличенном масштабе представлен фрагмент фиг. 2, ограниченный частью, относящейся непосредственно к масляному насосу; на фиг. 4 представлен масляный насос, снятый с головки блока цилиндров двигателя, по направлению стрелок, показанных на фиг. 2.

Масляный насос 1 (см. фиг. 1) в данном ракурсе частично скрытый приводным маховиком 2 распределительного вала закреплен винтами 3 на головке блока цилиндров 5 двигателя. Кроме того, здесь показаны входные 6 и выходные 7 масляные трубопроводы насоса, а также трубопровод 8 подачи смазочного масла в систему распределения 22 этого масла по подшипникам распределительного вала. Ролик 11 предназначен только для натяжения приводного ремня, сходящего со шкива 9, закрепленного на торце коленчатого вала двигателя.

На фиг. 2 показано взаимное расположение и соединение распределительного вала 20 двигателя, помещенного в головке блока цилиндров 5, системы подачи и распределения 22 смазочного масла по подшипникам этого распределительного вала, масляного насоса 1 и маховика 2 системы привода распределительного вала. В корпусе насоса 1 пунктиром показан один из винтов 24 крепления этого насоса к поверхности головки блока цилиндров двигателя. Тороидальная уплотнительная прокладка 25 обеспечивает герметичность стыка корпуса масляного насоса с открытым концом системы подачи и распределения 22 масла по подшипникам распределительного вала. Шайба 28 и винт 29 образуют осевой упор распределительного вала, причем этот вал оказывается жестко связанным с маховиком 2 его приводной системы при помощи шпонки 30.

Фиг. 3, дает возможность лучше понять особенности данного варианта практической реализации предлагаемого изобретения на уровне собственно нагнетательного масляного насоса. Позицией 40 на этом чертеже обозначена ведущая шестерня изображенного здесь шестеренчатого масляного насоса. Позицией 41 обозначена холостая или свободная шестерня. Деталь 43 представляет собой кольцо с заплечиком или выступом, насаженное на распределительный вал 20 в промежутке между приводным маховиком 2 и ведущей шестерней 40 насоса. Сальник 45 опирается на упомянутое выше кольцо с выступом. Сама шестерня 40 упирается в кольцевой выступ 50 на распределительном валу. Калиброванная шайба 47 установлена между внутренней поверхностью ведущей шестерни 40 насоса и выступом 49, выполненным на корпусе этого насоса. В этом выступе пунктиром обозначен перепускной канал 51, связывающий пространство, где располагается сальник 45, и всасывающую полость масляного насоса.

Кроме элементов, уже описанных при рассмотрении предыдущих чертежей, на фиг. 4 видны отверстия входа 53 и выхода 54 потока масла. Отверстия 56 предназначены для направляющих штифтов, а отверстия 24 используются для крепежных винтов 3. Канавки или пазы 58 и 59 предназначены для размещения уплотнительных прокладок, обеспечивающих герметичность стыка между корпусом масляного насоса 1 и головкой блока цилиндров 5, с одной стороны, и системой подачи и распределения смазочного масла 22 на подшипники распределительного вала двигателя, с другой стороны. Позицией 60 обозначен комплекс деталей, образующих предохранительный клапан. Перепускной канал 62 предохранительного клапана также виден на сечениях, показанных на фиг. 2 и 3.

Для того, чтобы обеспечить для шестеренчатого масляного насоса двигателя внутреннего сгорания в соответствии с предлагаемым изобретением в процессе его функционирования одновременно достаточную герметичность и некоторый осевой люфт, необходимый для исключения заеданий в зубчатых зацеплениях, потребовалось спроектировать специальную компоновку и способ соединения деталей, в которых нет необходимости при создании масляных насосов с закрытым картером, представляющих собой автономные механические агрегаты.

Герметичность стыка между корпусом масляного насоса и головкой блока цилиндров обеспечивается с помощью тороидальной уплотнительной прокладки 25, уложенной в канавку 58 и обжимаемой при затяжке крепежных винтов 3. Таким образом, оказывается, что при снятом приводном маховике 2 простое отвинчивание крепежных винтов 3 позволяет снять масляный насос с двигателя для его технического обслуживания. Тороидальная уплотнительная прокладка 26, уложенная в канавку 59, позволяет герметично перекрыть отверстие канала системы подачи и распределения смазочного масла 22, которое является технологически необходимым при изготовлении головки блока цилиндров.

Герметичное уплотнение распределительного вала двигателя со стороны приводного маховика обеспечивается, с одной стороны, сальником 45, с натягом установленным на кольцо 43, и, с другой стороны, калиброванным диском или шайбой 47, который позволяет очень точно установить минимальный необходимый зазор или люфт 44, который должен существовать между вращающимися деталями и корпусом масляного насоса или головкой блока цилиндров двигателя. Для исключения возможности накопления масла в пространстве, заключенном между сальником, корпусом насоса и кольцом с выступом 43, в конструкции насоса предусмотрен отсос накапливающегося масла через перепускной канал 51, связывающий упомянутое выше пространство с зоной подвода масла в насос.

Для того, чтобы лучше понять важную роль калиброванной шайбы 47, следует напомнить, что особенности серийного производства головки блока цилиндров двигателя не позволяют обеспечить точность изготовления, достаточную для того, чтобы кольцевой выступ 50 распределительного вала двигателя, который блокирует при затяжке винта 29 ведущую шестерню 40 масляного насоса и кольцо 43, позволял сохранить необходимый осевой зазор или люфт 44 между, с одной стороны, шестернями 40, 41 и частью головки блока цилиндров, на которой крепится масляный насос, и, с другой стороны, между кольцом 43 и кольцевым выступом 49 в корпусе масляного насоса. В отсутствие калиброванной шайбы 47, т. е. в том случае, когда кольцевой выступ имел бы дополнительную толщину, соответствующую толщине шайбы 47, выборка зазора или люфта, связанного с механическим насосом кольцевого выступа 49 в результате трения шестерни 40 могла бы быть осуществлена только посредством шлифовки всей поверхности масляного насоса, прилегающей к головке блока цилиндров, и кольцевого сечения шестерни 40, входящего в контакт с выступом кольца 43.

При использовании же предлагаемой конструкции устранение этого зазора осуществляется весьма простым способом либо в процессе периодического технического обслуживания масляного насоса, либо при обнаружении утечки масла путем демонтажа масляного насоса и замены изношенной калиброванной шайбы на новую. Таким образом, обеспечивается возможность достаточно простым способом постоянно поддерживать требуемую величину осевого зазора 44, который может составлять, например, 50 мм.

Благодаря предложенной конструкции и особому расположению масляного насоса имеется возможность получить любые типы двигателей внутреннего сгорания, характеризующиеся уменьшенными габаритными размерами и весом, а также простотой технического обслуживания нагнетательного масляного насоса системы смазки двигателя.