Двигатель внутреннего сгорания с редуктором (ДВССР)
INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH REDUCTION GEAR (ICEWRG)

Предлагаемое техническое решение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортной технике, а также в составе гибридной силовой установки автомобиля. Целью данного технического решения является размещение двухступенчатого редуктора в пространстве картера двигателя без увеличения размеров самого двигателя, что позволит получить компоновочные и габаритные преимущества при использовании ДВССР в качестве компонента гибридной силовой установки.
По Международной Патентной Классификации данное техническое решение относится к группам F02B 75/32 и F02B 61/06. Исходя из этого, были рассмотрены следующие патенты: US 005038727A 1991 г., US 005158047A 1992 г., US 5755195 1997 г., WO 1991016530, JP 2008223594, JP 2015214900. Последний выбран прототипом как наиболее близкое техническое решение. Согласно описанию к патенту, крутящий момент с коленчатого вала двигателя посредством центральной шестерни передается через паразитную шестерню к солнечной и далее на трансмиссию. Так как эта зубчатая передача выполнена за пределами двигателя, то общий размер силовой установки увеличивается. Предлагаемое техническое решение позволяет устранить этот недостаток.
Описание изобретения:
На Фиг. 1 изображен продольный разрез ДВССР, а на Фиг. 2 - разрез А-А. Двигатель состоит из блока цилиндров (1), головки блока цилиндров (не показана), механизма привода распределительных валов (не показан), механизма привода агрегатов (не показан) и маховика (не показан). Поршень (2) с кольцами (3) соединен пальцем (4) с шатуном (5). Левый кривошип (6) и правый кривошип (7) совместно выполнены с противовесами (8). Через внутреннюю обойму подшипника (9) и центрирующий штифт (10) при помощи болта (11) кривошипы соединяются между собой. При этом наружная обойма подшипника (9) предварительно запрессована в нижнюю головку шатуна (5). На кривошипах (6) и (7) в одной с продольной осью двигателя выполнены шестерни центральные (12), которые посредством водил (13) и сателлитов (14) соединяются с шестернями солнечными (15), которые присоединяются к блоку (1) болтами (16). Водила (13) и шестерни солнечные (15) центрируются с продольной осью двигателя посредством подшипников (17), а кривошипы (6) и (7) через подшипники (19). Сателлиты (14) установлены на шипы водил (13) при помощи подшипников (18). На выходных валах водил (13) нарезаны шлицы (20) для установки механизма привода распределительных валов и агрегатов, маховика, а также передачи крутящего момента к трансмиссии (не показаны).
Представленный выше редуктор состоит из двух ступеней. Первая ступень образована отношением радиуса кривошипа, обозначенного R, к радиусу шестерни центральной, обозначенной r. По закону рычага Архимеда, во сколько раз мы выигрываем в силе -во столько раз проигрываем в расстоянии.
1
I=R÷r.
Это соотношение может быть меньше 1, равно 1, или больше 1.
Вторая ступень редуктора - планетарная передача, ее передаточное отношение равно:
2
15
12
I=1+(Z÷Z), где:
15
Z - число зубьев шестерни солнечной,
12
Z - число зубьев шестерни центральной.
Таким образом, общее передаточное отношение редуктора равно:
1
2
I=I×I.
2
При этом передаточное отношение по оборотам будет составлять I, а по крутящему моменту -1.
Работает ДВССР следующим образом. При рабочем цикле в камере сгорания двигателя под действием газовых сил создается давление, которое, воздействуя на поршень (4) через шатун (5) и кривошипы (6) и (7), создает крутящий момент относительно продольной оси двигателя, который посредством шестерен центральных (12) и сателлитов (14) с помощью неподвижных шестерен (15) редуцируется и передается на водила (13), которые посредством шлицев (20) передают крутящий момент к трансмиссии (не показана).