Contrapeso del cigüeñal
Descripción general
 La presente invención pretende poder suprimir el movimiento intenso del segundo cojinete principal por el primer octavo contrapeso cuando gira el cigüeñal y reducir la carga máxima de los polos del tercer cojinete principal. ] Por lo tanto, los cuatro cilindros del motor que está dispuesto en serie cigüeñal secuencial ocho primera octava contrapeso de un extremo, respectivamente, proporcionada, el peso de la primera octava contrapeso y cada W1 W8 configuración cuando el,] W1 = W8,] W2 = W7,] W3 = W6,] W4 = W5,] W1 + W2 = W3 + W4,] W2> W3,] W4> W3,] satisface la relación de W1 ≧ W2] .
Campo técnico
, Es posible suprimir el movimiento intenso del segundo cojinete principal simplemente cambiando la distribución del peso del primer octavo contrapeso sin cambiar el peso total del contrapeso, Se pueden reducir la vibración y el ruido, y se puede reducir la carga máxima de los polos del tercer cojinete principal 63, lo que es ventajoso en el uso práctico. Además, puesto que la primera y sólo el cambio de la distribución del peso de la octava contrapeso, configuración temen Re es sin ninguna complicación, es posible utilizar la estrategia de fabricación convencional, fácil fabricación, el coste Puede ser económico y económicamente ventajoso.
Antecedentes de la técnica
Esta invención se refiere al contrapeso del cigüeñal, al contrapeso del cigüeñal que cambia en particular el momento de inercia de la carga de polos en la parte de cojinete del cigüeñal.
El cigüeñal cambia el movimiento de vaivén de la biela en un movimiento de rotación, por lo que la presión que actúa sobre el pistón se convierte en el par del motor.
Además, el material del cigüeñal, en general, de acero al carbono y acero especial, y el hierro fundido especial o similar se utiliza, no son los de la fundición como la forja, generalmente aquellos forja ha sido ampliamente utilizado.
Tarea de solución
Como contrapeso del cigüeñal, hay uno descrito en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 218823/1986. construcción equilibrada del cigüeñal descrito en esta publicación, la parte de contrapeso del cigüeñal, de acuerdo con la velocidad de rotación se hace más alto, que comprende un peso que puede ser movido en una dirección centrífuga por la fuerza centrífuga, contra la fuerza centrífuga peso Se proporciona un medio elástico que está estacado en la dirección del centro de rotación para suprimir el valor de vibración a un cierto valor o menos en toda la región de rotación del motor.
Por cierto, en el contrapeso del cigüeñal convencional, 3 como se muestra en 6, la primera octava contrapeso 104 de una vuelta final de ocho al cigüeñal 102 1104 2104 3104 4104 5, 104 6104 7104 8 proporcionado respectivamente sucesivamente cinco primera-quinto cojinete principal 106 1106 2106 3106 4106 5 dispuesto desde un extremo del cigüeñal 102, es decir el cigüeñal 102, un segundo cojinete principal 106 2 está dispuesto entre el segundo y el tercer contrapesos 104 2, 104 3, y el cuarto y quinto contrapesos 104 4 , 104 5, el contrapeso sexto y séptimo 104 6, 104 Y un quinto cojinete principal 106 5 está dispuesto en el otro lado del extremo del cigüeñal 102. El cuarto cojinete principal 106 4 está dispuesto entre el primer cojinete principal 106 y el segundo cojinete principal 106.
Entonces, estos primera octava contrapeso 104 1104 2104 3104 4104 5104 6104 7104 8 peso de al respectivo W1 W8, primera octava contrapeso 104 Distribución del peso de 1, 104 2, 104 3, 104 4, 104 5, 104 6, 104 7,
W 1 ≈ W 4 ≈ W 5 ≈ W 8,
W 2 ≈ W 3 ≈ W 6 ≈ W 7,
W 1 + W 2 ≈ W 3 + W 4
.
Aquí, la distribución del contrapeso entre el primer cilindro n. ° 1 y el segundo cilindro n. ° 2 es sustancialmente simétrica en el punto con respecto al segundo rodamiento principal 106.
Además, la distribución del contrapeso entre el tercer cilindro n. ° 3 y el cuarto cilindro n. ° 4 es sustancialmente simétrica en el punto con respecto al cuarto rodamiento principal 106 4.
Dicha segunda carga polo del cojinete principal 106 2 llegarán a ser como se muestra en las Figs. 7 (a) y 7 (b), el electrodo de carga vector al cigüeñal 1021 gira es para dos rotaciones.
Entonces, si las razones de vector de carga polo 2 gira con respecto al cigüeñal giratorio 1021, la carga de poste en la 2 segundo cojinete principal 106, el primer cilindro # 1 y la segunda barra de conexión del cilindro # 2, la manivela Pasador, contrapeso, etc., y una fuerza de inercia de pistón alternativo.
Si la primera unidad de movimiento alternativo inercia del cilindro # 1 y FP1, la primera unidad de movimiento alternativo fuerza de inercia FP1 del cilindro # 1, las dinámicas mecánicas del motor,
FP 1 = m r ω 2 (cos θ + cos 2 θ / λ)
m: peso de la porción reciprocante r: radio de giro de la manivela
ω: velocidad angular del cigüeñal θ: ángulo del cigüeñal
λ: relación de la barra de conexión
Cuando la longitud de la biela es L y el radio de la biela es r,
λ = L / r
Puede ser calculado
Además, cuando una fuerza de inercia porción de vaivén del segundo cilindro # 2 y FP2, la unidad de movimiento alternativo inercia FP2 del segundo cilindro # 2, ya que el primer cilindro # 1 hay una diferencia de fase de 180 grados,
FP 2 = m r ω 2 {cos (θ + 180)
+ Cos 2 (θ + 180) / λ}
= M r ω 2 (cos θ + cos 2 θ / λ)
.
Por lo tanto, la fuerza inercial FP de la parte recíproca aplicada al segundo cojinete principal 106 2,
FP = FP 1 + FP 2
= 2 mrω 2 cos 2 θ / λ
Cuando el ángulo del cigüeñal hace una revolución, la fuerza de inercia de la parte reciprocante FP se cicla en dos ciclos.
El primero, segundo cilindro # 1, el vector de fuerza de inercia rotacional del # 2, por tamaño se invierte es la misma que la orientación, la fuerza de inercia rotacional aplicada al segundo cojinete principal 2 106 y 0 (cero) Conviértete
El vector de carga de polos para una rotación del eje de manivela 102 es capaz de 2 gira, se debe a que el pistón fuerza inercial secundaria, la trayectoria del eje también opera vigorosamente diagrama de carga del electrodo de conformidad de la holgura de aceite (Fig. 9 (a ), (B), (c)).
Como resultado, la vibración y el ruido se hacen grandes, lo que es desventajoso en el uso práctico.
Además, de la relación de equilibrio más del 0%, la carga polar del cojinete principal, la Fig. 9 (a), la a (b), el estado como se muestra, respectivamente, en (c). La segunda, tercera cilindro # 2, para el período del movimiento alternativo del pistón en el # 3 son los mismos, la fuerza de inercia de la porción de movimiento alternativo se vuelve a actuar en gran medida en el tercer cojinete principal 106 3, carga desventajosamente polo es grande Hay.
En aras de la precaución, se describe la definición de la tasa de sobrepeso.
1 cilindro por pistón, biela, la fuerza de inercia del cigüeñal, considerado por separado y FP fuerza de inercia de la porción de movimiento alternativo por una porción del vástago de pistón y de conexión, a la fuerza de inercia Fr de la parte giratoria por una porción del botón de manivela de la biela Y el contrapeso está conectado para cancelar estas fuerzas de inercia. Aquí, dado que el contrapeso gira, la fuerza de inercia Fr de la parte giratoria se puede cancelar al 100%.
Sin embargo, la fuerza inercial FP de la pieza alternativa no puede ser cancelada al 100% por el contrapeso, que es aproximadamente del 50% como máximo.
Solución
Aquí, se refiere a cualquiera de porcentaje más del peso a la fuerza de inercia Fr en comparación con más peso de la unidad de movimiento alternativo cancelar completamente porción giratoria contrapeso y la relación más equilibrada. Además, la relación de sobrebalance es generalmente de aproximadamente 0 50%.
De acuerdo con ello, la presente invención es eliminar las desventajas anteriores, en un cigüeñal de los cuatro motores fueron provistos de cilindros en serie, el secuencial ocho primera octava contrapeso de un extremo proporcionan respectivamente en el cigüeñal , Y los pesos de estos primeros octavos contrapesos son W 1 W 8, respectivamente,
W1 = W8,
W2 = W7,
W3 = W6,
W4 = W5,
W1 + W2 = W3 + W4,
W2> W3,
W 4> W 3,
W1 ≧ W2
Y la relación está satisfecha.
De acuerdo con la invención como se describió anteriormente, cuando el cigüeñal gira, el primer octavo contrapeso suprime el movimiento severo del segundo cojinete principal y reduce la carga máxima del poste del tercer cojinete principal.
Descripción de las realizaciones preferidas Las realizaciones de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos.
La figura 1 y la figura 2 muestran una realización de la presente invención. En la figura 2, el número de referencia 2 denota un cigüeñal de un motor (no mostrado) en el que cuatro cilindros (no mostrados) están dispuestos en serie.
El primero de una forma secuencial lado ocho cigüeñal 2 octava contrapeso 4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 8 proporcionado respectivamente, un extremo del cigüeñal 2 El primer cojinete principal 6 1, 6 2, 6 3, 6 4, 6 5 está dispuesto secuencialmente desde el lado del cigüeñal 2, es decir, el primer cojinete principal 6 1 Y un segundo cojinete principal 62 está dispuesto entre el segundo y tercer contrapesos 42 y 43.
Además, un tercer cojinete principal 63 está dispuesto entre el cuarto y quinto contrapesos 4, 4, y un cuarto cojinete principal 64 está dispuesto entre el sexto y el séptimo contrapesos 46, 47 Y un quinto cojinete principal 65 está dispuesto en el otro lado del extremo del cigüeñal 2.
Cuando los pesos del primer al octavo contrapesos 4 1, 4 2, 4 3, 4 4, 4 5 4, 4 4, 4 y 4 son W 1 W 8, respectivamente,
W1 = W8,
W2 = W7,
W3 = W6,
W4 = W5,
W1 + W2 = W3 + W4,
W2> W3,
W 4> W 3,
W1 ≧ W2
Está satisfecho.
Más específicamente, la relación mencionada anteriormente se agrega con un ajuste para establecer la relación de sobrebalance de W1 + W2 dentro de 0 50%.
Además, si da a conocer un ejemplo de la optimización de la distribución del peso de la primera octava contrapeso 4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 8,
W1 = W2
= 2 W3
= 2/3 W4
= 2/3 W5
= 2 W6
= W 7
= W 8,
Además,
W1 + W2 = W3 + W4
= W 5 + W 6
= W 7 + W 8,
Y la tasa de sobre balance es 0%.
A continuación, cuando se calculan las cargas polares del primer y segundo cojinetes principales 6 1, 6 2 a lo largo de la figura 2,
R1 = (S3 + S4) / L Fp
 (S2 + S3 + S4) / L FW1 S4 / L FW2
R2 = (S1 + S2) / L Fp
 S1 / L FW1 (S1 + S2 + S3) / L FW2
R1: carga adicional del primer cojinete principal 6 1
R2: carga extrema del segundo cojinete principal 6 2
S1 S4: Posición del centro de gravedad del contrapeso del fulcro Cada distancia de la posición central del pasador del cigüeñal
Fp: fuerza aplicada a la biela
FW 1: fuerza inercial del primer contrapeso 4 1
FW 2: fuerza inercial del segundo contrapeso 4 2
L: longitud de la biela
.
En este momento, se supone que el cigüeñal 2 está dividido por cada cilindro y es rígido.
A continuación, se describirá la operación.
En el que en el momento de rotación del árbol del cigüeñal 2, vector de carga del segundo cojinete principal 6 2 se convierte en sustancialmente la misma medida que gira el cigüeñal, la Fig. 1 (a), (b), ya que la gente que se muestran cada una (c), la carga uniforme a la rotación de la manivela 1 1 gira, es posible suprimir la primera octava contrapeso 4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 8 segundo cojinete principal 6 2 Atlético por la distribución del peso , La carga máxima de polos del tercer cojinete principal 63 se reduce.
Por lo tanto, sin cambiar el peso total del contrapeso 4, para modificar la distribución del peso de la primera octava contrapeso 4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 8 solo, es posible suprimir la segunda cojinete principal 6 2 Atlético, juntos capaz de reducir la vibración y el ruido, es posible reducir la tercera carga máxima polo del cojinete principal 6 3, lo que es ventajoso en el uso práctico .
Además, dado que la distribución del peso del primer octavo contrapeso 4 1, 4 2, 4 3, 4 4, 4 5 4, 4 4, 4, 4 8 simplemente cambia, la configuración es complicada , Es posible utilizar el método de fabricación convencional, es fácil de fabricar, el costo puede reducirse y es económicamente ventajoso.
Debe observarse que la presente invención no está limitada a las realizaciones descritas anteriormente, y son posibles diversas modificaciones y variaciones.
Por ejemplo, en la forma de realización de la presente invención se han descrito un ejemplo de la optimización de la distribución del peso de la primera octava contrapeso 4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 8 También puede cambiar la distribución del peso de cada primer octavo contrapeso revelado 4 1, 4 2, 4 3, 4 4, 4, 5, 4, 4, 4, 4 8 para satisfacer una relación predeterminada Tu puedes
Efecto de la invención
Breve descripción de los dibujos
Anteriormente, de acuerdo a los detalles tal como se describe esta invención, cuatro cilindros en el motor que está dispuesto en serie cigüeñal secuencial ocho primera octava contrapeso de un extremo, respectivamente, proporcionan, éstos primera octava contador Cuando los pesos de los pesos son W 1 W 8 y W 1 W 8 respectivamente,
W1 = W8,
W2 = W7,
W3 = W6,
W4 = W5,
W1 + W2 = W3 + W4,
W2> W3,
W 4> W 3,
W1 ≧ W2
La figura 1 (a) es un diagrama de carga de polos del primer y quinto cojinetes principales de una distribución de peso de contrapeso apropiada que muestra una realización de la presente invención.
(B) Diagrama de carga polar del segundo y cuarto cojinetes principales de la distribución de peso del contrapeso. (C) Un diagrama de carga extrema del tercer rodamiento principal de la distribución del peso del contrapeso.
La figura 2 es una vista esquemática para calcular la carga de polo del primer y segundo cojinetes principales.
La figura 3 es una vista frontal de un cigüeñal que muestra una técnica convencional de la presente invención.
La figura 4 es una vista lateral derecha del cigüeñal.
La figura 5 es una vista frontal esquemática del cigüeñal.
La figura 6 es una vista lateral derecha esquemática del cigüeñal.
La figura 7 (a) es un diagrama de carga extrema del segundo cojinete principal.
(B) es un diagrama de carga extrema del segundo cojinete principal cuando los contrapesos W2, W3 se establecen en valores predeterminados.
8 (a) es una vista que muestra el lugar axial del segundo cojinete principal;
(B) es una vista que muestra el locus central axial del segundo cojinete principal cuando los contrapesos W2, W3 se ajustan a valores predeterminados.
La figura 9 (a) es un diagrama de carga extrema de los cojinetes principales primero y quinto con un desequilibrio del 0%.
(B) Diagrama de carga polar del segundo y cuarto cojinetes principales al 0% sobre el equilibrio. (C) Un diagrama de carga extrema del tercer rodamiento principal al 0% sobre el equilibrio.
2 cigüeñal
4 1 Primer contrapeso
4 2 Segundo contrapeso
4 3 Tercer contrapeso
4 4 4º contrapeso
4 5 5º contrapeso
4 6 6º contrapeso
4 7 7º contrapeso
4 8 8º contrapeso
6 1 primer rodamiento principal
6 2 Segundo rodamiento principal
6 3 Tercer rodamiento principal
6 4 4º rodamiento principal
6 5 5º rodamiento principal
W1 W8 Peso del 1er 8º contrapeso
Reclamo
En el cigüeñal de la reivindicación 1 cilindro de cuatro motor está dispuesto en serie, la secuencial ocho primera octava contrapeso de un extremo al cigüeñal respectivamente proporcionado, el peso de la primera octava contrapeso sobre la respectiva W1 W8, W1 = W8, W2 = W7, W3 = W6, W4 = W5, W1 + W2 = W3 + W4, W2> W3, W4> W3, W1, caracterizado porque una configuración que satisface la relación de ≧ W2 Contrapeso del cigüeñal.
Dibujo :
Application number :1994-017816
Inventors :スズキ株式会社
Original Assignee :清水伯紀