двигатель внутреннего сгорания с дополнительным валом отбора мощности

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с дополнительным валом отбора мощности, содержащий коленчатый вал, ведущую шестерню, установленную на хвостовике коленчатого вала, блок промежуточных шестерен, шестерню вала отбора мощности на привод внутренних потребителей и маховик, закрепленный на хвостовике коленчатого вала болтами, отличающийся тем, что двигатель снабжен дополнительным валом отбора мощности на привод внешних потребителей, имеющим фланец и кинематически связанным с блоком промежуточных шестерен, ведущая шестерня закреплена на коленчатом валу болтами крепления маховика, а в блоке промежуточных шестерен шестерни выполнены с разным модулем, при этом шестерня, передающая крутящий момент на привод дополнительного вала отбора мощности, имеет больший модуль, кроме того, фланец дополнительного вала направлен в ту же сторону, что и маховик двигателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению.

Известен узел крепления вспомогательного агрегата двигателя внутреннего сгорания, содержащий привод вспомогательных агрегатов, выполненный в виде отдельного корпуса, шестерню коленчатого вала, промежуточную шестерню, элементы крепления, обеспечивающие центровку корпуса вспомогательного агрегата относительно картера двигателя (см. патент РФ 1216395, МПК 4 F 02 В 77/14).

Недостатком известной конструкции является консольное расположение шестерни привода вспомогательного агрегата, что увеличивает нагруженность вала привода вспомогательных агрегатов дополнительным изгибающим моментом, а также необходимость применения одинакового модуля для последовательно расположенных шестерен, передающих крутящий момент как на привод исполнительных механизмов двигателя, так и на привод вспомогательных агрегатов, что снижает возможность увеличения прочностных характеристик наиболее нагруженной шестерни, передающей крутящий момент на привод вспомогательного агрегата.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий коленчатый вал, ведущую шестерню, установленную на хвостовике коленчатого вала с натягом, маховик, закрепленный на коленчатом валу болтами, блок промежуточных шестерен, шестерню вала отбора мощности для привода внутренних потребителей (см. Автомобиль КАМАЗ типа 6х4, Руководство по эксплуатации 5320-3902002РЭ. М.: Машиностроение, 1988, с. 38, рис. 30).

Недостатком известной конструкции является отсутствие отбора мощности на привод внешних потребителей, а также невозможность передачи дополнительной мощности без увеличения наружного диаметра шестерни и, соответственно, габаритов картерной части двигателя.

Была поставлена задача обеспечить отбор мощности на привод внешних потребителей, сохранив при этом габариты двигателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в двигателе внутреннего сгорания с дополнительным валом отбора мощности, содержащем коленчатый вал, ведущую шестерню, закрепленную на хвостовике коленчатого вала, блок промежуточных шестерен, шестерню вала отбора мощности на привод внутренних потребителей и маховик, закрепленный на коленчатом валу болтами, двигатель снабжен дополнительным валом отбора мощности на привод внешних потребителей, имеющим фланец и кинематически связанным с блоком промежуточных шестерен, ведущая шестерня закреплена на коленчатом валу болтами крепления маховика, а в блоке промежуточных шестерен шестерни выполнены с разным модулем, при этом шестерни, передающие крутящий момент на дополнительный вал отбора мощности, имеют больший модуль, кроме того, фланец дополнительного вала отбора мощности направлен в ту же сторону, что и маховик двигателя.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного технического решения, не обнаружен. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленном техническом решении, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию "новизна".

Заявленное техническое решение не является очевидным для квалифицированных специалистов в данной области, так как традиционно отбор мощности на привод внешних потребителей производится через коробку отбора мощности, что ведет к снижению кпд за счет промежуточных звеньев, а крутящий момент в известных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) передается только на привод внутренних потребителей.

В заявляемом техническом решении ДВС снабжен дополнительным валом отбора мощности на привод внешних потребителей, но при этом возникает следующее противоречие: с одной стороны, для передачи мощности на привод внешних потребителей необходимо увеличить прочностные характеристики (в частности модуль) шестерен, участвующих в передаче крутящего момента, и усилить крепеж маховика, а с другой стороны, это приведет к увеличению габаритов двигателя, что недопустимо.

В заявляемом техническом решении это противоречие решено следующим образом: наиболее нагруженная ведущая шестерня закреплена на хвостовике коленчатого вала болтами крепления маховика, а шестерни, передающие крутящий момент на привод внешних потребителей, выполнены с большим модулем по сравнению с шестернями, передающими крутящий момент на привод внутренних потребителей, кроме того, дополнительный вал имеет фланец, направленный в сторону маховика двигателя.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен привод дополнительного вала отбора мощности двигателя внутреннего сгорания;

на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Двигатель внутреннего сгорания с дополнительным валом отбора мощности содержит коленчатый вал 1, маховик 2 и ведущую шестерню 3, закрепленные на хвостовике коленчатого вала 1 болтами 4. Ведущая шестерня 3 передает крутящий момент на блок промежуточных шестерен, состоящий из шестерни 5 и шестерни 6, выполненных с разным модулем, при этом шестерня 6 имеет больший модуль. Шестерня 5 передает крутящий момент на шестерню 7 привода распределительного вала 8, а шестерня 6 передает крутящий момент на шестерню 9 дополнительного вала 10 отбора мощности на привод внешних потребителей. Дополнительный вал 10 установлен на двух подшипниках. Посредством шлицевого соединения на валу 10 установлена муфта 11, осевое перемещение которой осуществляется механизмом включения. На конце дополнительного вала 10 установлен фланец 12 для соединения с приводом внешних потребителей.

Устройство работает следующим образом.

Крутящий момент передается через ведущую шестерню 3 на блок промежуточных шестерен, затем раздельно через шестерню 5 - на привод внутренних потребителей и через шестерню 6 - на привод внешних потребителей посредством фланца 12. При этом направление передачи мощности с фланца 12 совпадает с направлением передачи мощности с маховика 2 на коробку передач.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стационарном технологическом оборудовании с использованием современных технологий.