Kaj je trdil, je:
1. Postopek za dinamično uravnoteženje proti tipa motor, ki ima neravno stopnja sprožitev vzorec in vsebuje ročično gred, ki ima vsaj eno crankthrow in vsaj dva bata sklopi, vsaj dva ojnic za povezovanje batni sklopi z crankthrow, da Postopek obsega:
(A) dajanje motorno gred v vrtečem tehtanja stroju;
(B) pritrditev par statično uravnoteženih diskov na nasprotnih koncih ročične gredi, polmer vsakega diska večje od polmera crankthrow in kombinirani masi dveh diskov večja od mase ročične gredi;
(C) pritrditev bobweights na crankthrow je masa bobweights pa je enaka eni sto odstotkov vrteče mase / priključnega sklopa ročične droga / bata plus petinpetdeset odstotkov batni teže ročice / ojnica / batni sklop;
(D) vrti ročično gred in priključene diske v izravnalnem stroja, da ugotovi, ali obstaja dinamične neuravnoteženosti; in
(E) odstranjevanje ali dodajanje teže z ročično gredjo za izravnavo dinamično neravnovesje ročične gredi.
Opis:
PODROČJE IZUMA
Predloženi izum se v splošnem nanaša na postopek za izdelavo tip batnega motorja z neenakomerno stopnjo prožilni vzorec, in bolj podrobno na postopek za uravnoteženje ročična gred na tak motor.
Ozadje izuma
Ker naftni krizi v začetku leta 1970, je bilo vse večje povpraševanje po manjših in bolj varčnih avtomobilov. Avtomobilski proizvajalci v Združenih državah Amerike so se odzvali na to zahtevo z uvedbo vozil, ki jih poganja štirivaljni motorji nedavnega oblikovanja. Ti novi modeli predstavljajo precejšnje naložbe na področju oblikovanja, razvoja in proizvodnih zmogljivosti s strani proizvajalcev avtomobilov in njihovimi dobavitelji. Povečani stroški se lahko povrnejo le, da jih gre na potrošnika.
Manjše vozila morajo biti oblikovani z manjšim motorjem oddelke, ki ne more sprejeti šest in osem-valjni motorji na splošno, ki jih proizvaja avtomobilski industriji v ZDA v zadnjih 40 letih. Družine motorja, razvite za manjša vozila so pogosto povsem novih modelov, ki so same po sebi draga. Da bi zadostili pričakovanjem delovanja stranke, so se proizvajalci povečali premik motorja, vendar z večjim premikom, štirivaljni motorji imajo ostre lastnosti vibracij. Sedanja praksa je za ublažitev teh lastnosti vibracij z dodatkom števec vrti, uravnoteženje gredi, vendar so ti jaški poveča težo motorja, povečanje stroškov proizvodnje, in porabijo malo energije v njihovo delovanje, ki močno ogrozil vrednost štirih cilinder oblika. Druga alternativa, majhen premik 60-stopinjski V-6 motor, je tudi dražja rešitev.
V skladu s sedanjo metodo za uravnoteženje ročične gredi motorja, zahteva je, da najprej statično uravnoteženje ročične gredi, brez upoštevanja mase bata in vezni sklop droga, preden dinamično uravnoteženje motorne gredi tako postavljajo zgornjo mejo 2000 kubičnih centimetrov na celokupen premik štirivaljnik. Gospodarska neločljivo povezana z izdelavo resnično velik premik štiri ali celo dva-valjni motor je bil obravnavati kot nemogoče ali težko doseči z uporabo sedanjih postopkov izravnave.
POVZETEK IN cilji izuma
Po veliko raziskav v zgoraj omenjeni problem, je sedanja metoda razvita za oblikovanje in izdelavo notranje izgorevanje, batnimi motorji z manj valji, vendar s skupno premik motorja enaka večjimi motorji so trenutno v uporabi v avtomobilski industriji. To se doseže s povečevanjem dimenzij luknje in kapi ter z odstranitvijo število valjev v bloku motorja, tako da lahko dva-valjni motor ima enak premik in izhodno konj moči motorja štirivaljnim. Za nadomestilo za povečane vibracije sil, ki izhajajo iz povečanja mase batnem delov in neenakomerno stopnjo izstreljevanje valjev, so razvili novo metodo za dinamično uravnoteženje pogonsko gred motorja.
Glede na navedeno, je naloga predloženega izuma, da se zmanjša stroške izdelave in montaže motorjev z notranjim izgorevanjem tipa izmenično.
Še en predmet predloženega izuma je, da se zmanjša velikost in poenostavitev maso teh motorjev z zmanjšanjem velikosti bloka motorja in pomožnih komponent (glave valjev, vnos, izpušnega zbiralnika, gredi).
Drug cilj je poenostaviti zasnovo motorja z zmanjšanjem števila gibljivih delov je potrebno, s čimer se zmanjša stroške proizvodnje, montaže in namestitve.
Drugi predmet pričujočega izuma je zagotoviti metodo za uravnoteženje vrtilne in izmeničnim sile, ki delujejo na ročično gred motorja, ki omogoča, da teče gladko.
Še nadaljnji predmet predloženega izuma je povečati učinkovitost motorjev z notranjim zgorevanjem z zmanjšanjem izgub valj črpalk, ki jih omogoča odpravljanje število valjev, potrebnih za dano izpodrivanja.
Drugi predmeti in prednosti predloženega izuma bodo postale jasne in očitne iz študije naslednjega opisa in priloženih skic, ki so samo ilustrativni takega izuma.
KRATEK OPIS RISB
Sl. 1 je izgled prečnega prereza V-tip motorja je bila izdelana v skladu s predloženim izumom;
Sl. 2 je njena tloris z glave odstranjeni;
Sl. 3 je stranski tlorisna od distributerja uporablja v povezavi z motorjem;
Sl. 4 je stranski pogled motorja;
Sl. 5 v pogledu iz odmične gredi, ki se uporablja v povezavi z motorjem; in
Sl. 6 v pogledu od ročične gredi, ki se uporablja v povezavi z motorjem.
Sl. 7 je naris izenačevalnega stroj z ročično gredjo njem montiran;
Sl. 8 je prečni prerez izravnalnem stroja z ročično gredjo njem montiran.
PODROBEN OPIS IZUMA
Z nadaljnjim sklicevanjem na risbe, je zgled 10 motorja prikazana ki je bil izdelan v skladu s predloženim izumom. Gradnja tega motorja je podobna standardni osem-valjni, V-tip motorja v uporabi danes. Podobnosti med obema modelov bi proizvajalcem dovolijo, da uporabljajo veliko standardnih sestavnih delov, materialov in obdelovalnih strojev so že v uporabi z tok avtomobilske industrije proizvedenih motorjev.
Sklicujoč se sedaj na sl. 1, motor V-tipa 10 vsebuje bloka motorja 12, ki ima spodnji ročično primera 14 in dveh valjev 16 razporejen pod kotom 90 stopinj glede na drug drugega.
Vsak cilinder plačilni 16 vsebuje en sam valj 18. Zasnova bloka motorja 12 je v bistvu enak kot večji V-tipa motorja v trenutni uporabi. Ročično gred 20 vključuje integralno oblikovano motorne gredi verižnika in enim ročičnega metu 24 vgrajen v zaganjalnem primeru 14 na običajen način teh motorjev. Batni bat 28 nameščen v vsakem valju 18 in povezan z ročično gredjo 20 s pomočjo ojnice 32. predloženega izuma motorne gredi vključuje enoten ročično met 24 in dnevnik, na katerega sta ojnice 32 vsakega bata 28 priloženo. To ustvari simplier, močnejši in cenejši motorne gredi kot tista, v kateri so revije za vsakega bata ojnice 32 ločena in izravna. Ta enotni revija ročične gredi 20 bo povzročila neenotno stopinj strelno reda, ki bi običajno za posledico znatno vibracij med delovanjem. Toda nova metoda za dinamično uravnoteženje ročične gredi 20 v dveh valja motorja odpravlja te vibracije in omogoča normalno in nemoteno delovanje možno z velikimi cilindrov izvrtinami. Ta metoda izravnave je obravnavano bolj podrobno v naslednjih deležih te specifikacije.
Par glavi motorja 34 so nameščene na vrhu posameznih valjev 16 z glavo vijaki 36. glave 34 zapre zgornji konec valjev 18 in vključuje množico strojnih odprtin. Natančneje, glava 34 vsebuje vstopna odprtina ventila 40 in odpiranje izstopnega ventila 42, ki sodeluje z vsakega valja 18. polnilnega ventila 44 in izpušni ventil 46 sta nameščeni v tem zaporedju znotraj odprtine polnilnega ventila 40 in izpušnim ventilom sprožitvi 42 in delujejo za odpiranje in zapiranje isto. Dovod ventil 44 in izpušni ventil 46 se odpre in zapre z odmično gredjo 48.
Odmične 48 je vgrajen v bloku motorja 12 med valjev 16. odmične 48 vključuje množico diskov 50 imajo izbokline ali krp 52. številom diskov 50 na odmične gredi 48 je seveda odvisna od števila sesalne in izpušne ventile v motorju. Odmične 48 predloženega izuma ima samo štiri kamer 48 za delovanje dveh sesalnih ventilov 40 in dveh sesalnih ventilov 42. (sl. 3)
Vožnja na vsaki odmikala 50 je valjasti ventilni dročnik 54. odmične 48 vrti in klina 52 premakne okviru ventila vzvoda 54, je ventil ročica 54 dvigne. Ventil vzvod 54 pa nalega na potisni drog 56, ki se razteza med ventila vzvoda 54 in dvokraki vzvod 58 nameščeni na glavi valja 34. potisnim drogom 56 potisne zasučni vzvod 58 naprej, ki se ujame v sesalni ventil 44 ali izpušni ventil 46, odvisno od primera, tako da se ventil dvignete svoj sedež, in tako, da se odpre ventil. Ko klina 52 na odmikala giblje okrog s poti, tlak ventilne vzmeti 60 na ventilu sili ventil Ponovno. Istočasno je ventil ročica 54 potiska navzdol, tako da ostane v stiku z odmikala 50.
Treba je upoštevati, da je sesalni in izpušni ventili 44 in 46 morajo odpirati in zapirati v koraku z gibanjem bata 28. odpiranja in zapiranja ventilov nadzoruje odmične gredi 48, kot je opisano zgoraj. Položaj bata 28 je povezana z igro ročične gredi 20, ker so povezani z povezovalnega droga 32. Zato mora biti vrtenje ročične gredi 20 in odmikača 48 sinhronizirati za pravilno krmiljenje ventilov.
Za dosego ustreznega krmiljenja ventilov, je odmične zobnik uležajena okoli sprednjega konca odmikača 48. odmične orodje se lahko prijemajo motorne zobnik 22, vendar bolj pogosto so povezani s časovnim verige. V vsakem primeru je pretok odmične gredi 48 in ročično gredjo 20 sinhroniziran. Odmične prestava običajno dvakrat tolikšna kot motorne zobnik 22, tako da bo motorne gredi 20 Znamka dva popolna rotacije za vsak eno rotacijo odmične gredi 48. Potemtakem se ventil odpre samo enkrat na dva vrtljaji ročične gredi
Sesalno cev 66 razdeljuje mešanico bencina in zraka za vsak valj 18 z odprtino za dovod ventila 40. uplinjača 68 je nameščen na vrhu sesalnem kolektorju 66. Gibanje navzdol bata 28 v valj 18. ustvari delni vakuum v cilinder in nagiba vleči zraka skozi uplinjač 68 in sesalnega kolektorja 66. zračnih premakne skozi uplinjač 68, pobere atomiziranih delcev bencina. / Zmes plina in zraka se nato potegne preko sesalnega kolektorja 66 mimo odprte sesalnega ventila 44 v cilinder 18. vžig gas / zraka mešanice v cilindru 18 premakne bat 28 navzdol znotraj valja 18, ki pa se vrti ročično gred 20 kot bo podrobneje opisan v nadaljevanju. Kot bat 28 premakne navzgor znotraj valja 18 se zgorelih plinov prisiljeni mimo izpušnega ventila 46 in skozi katero je pritrjen tudi na glavi motorja 34 izpušnega kolektorja 70.
plin / zrak mešanice znotraj vsakega valja 18 ali se vžge s svečko 72 privijemo v navojno odprtino tvorjen iz glave cilindra 34. Visoka napetostnimi konicami, ki jo proizvaja vžigalne tuljave so usmerjeni na vsakokratni vžigne svečke 72 v ustreznem strelno da distributer 76. razdelilnik 76 vsebuje rotor nameščen na vrhu razdelilnega gredi in razdelilne kape 82, ki ima množico visokih nateznih terminalov 84. osrednji terminalnih visoka napetost 84 je povezan z visoko nateznega žico vžigalne tuljave. Zunanji terminali so povezani z vžigalne vtičnimi žic za posamezne svečke 72. rotorja 78 ovojev, povezuje v zaporedju osrednje terminalov visoke napetosti za različne zunanje visokonapetostni terminalov usmerjajo visokonapetostnega porast od tuljave na različnih iskro motorja čepi 72.
Treba je upoštevati, da je treba čas iskro sinhronizirano z gibanjem ventilov in bata 28. Značilno je, da se to izvaja z drug v drugega ubirajočimi prestavo distributerju gred z orodjem za odmične gredi 48, tako da je razdelilnik gred poganja odmične gredi 48.
Način delovanja teh motorjev je dobro znano strokovnjakom v stroki, vendar je na kratko opisana spodaj. Takšno delovanje motorja je razdeljena na štiri kolesa, ki se imenujejo kapi. Prvi strel se imenuje kap vnos. V tem kapi, bat 28 premika navzdol znotraj valja 18 in sesalni ventil 44 odprt. Gibanje navzdol bata 28 ustvari delni vakuum v cilindru 18, ki potegne / zmesi zraka s plinom iz uplinjača 68 mimo odprte sesalnega ventila 44 v valj 18. Ker je bat 28 bliža dno njenega sesalni takt sesalnega ventila 44 zapre. Stiskanje kap začne z bat 28 premika navzgor znotraj valja 18 z obeh sesalnih ventilov 44 in izpušni ventil 46 zaprt. Gibanje navzgor bata 28 stisne zmes plina / zraka na približno eno desetino prvotne prostornine zaradi česar je bolj gorljivi. Ker je bat 28 doseže vrh kompresijski hod, je visoka napetost val usmerjen od vžigalne tuljave za svečke 72, ki je distributer 76. Dobljeno iskra vžge zmes plina / zraka v cilindru. Toplota zgorevanja povzroči nasilno širjenje plinov, ki potiskajo bat 28 navzdol. Sila navzdol poteka prek ojnice 32 z ročično gredjo 20, ki je dano močan zavoj. To se imenuje moč kap. Ker je bat 28 doseže dno njenega moči kapi, se odpre izpušni ventil 46. Izpušni takt se prične s pretokom navzgor bata 28, ki prisili pregorela pline mimo izpušnega ventila 46 v izpušni kolektor 68.
Zgornji opis opredeljuje osnovne mehanske komponente motorja V-tipa. Poleg tega mora motor vsebuje sistem za dovod goriva, hladilni sistem, sistem mazalnega in vžigalni sistem. Komponente in operacije vsakega od omenjenih sistemov so dobro znani strokovnjakom v stroki in zlahka dosegljive na tržišču. Prav tako bi motor vključuje oljno plošča 26 pritrjena na spodnji strani ohišjem motorja 14 in ventila pokrov 38 nameščen na vsako glavo 34.
Blok 12 v smislu predloženega izuma uporablja izvrtina razsežnost, bate, prstani, wristpins, ojnice in ležajev za 400 kubični Cheverolet V-8 motorju in izpodrine 94 kubičnih centimetrov. Ročično gredjo 20 deleži enak metu 24 s funkcijo standardno V-8 Cheverolet ročične gredi, vendar je bistveno krajši. (Sl. 4) Podobno odmične gredi 48 zahteva le štiri mešičke 50 v primerjavi z V-8 odmične gredi in njenih 16 mešičke. (Sl. 3) Distributer 76 predloženega izuma ni nič drugega kot zmanjšanje zalog distributer za V-8 motorju, ki ima šest od osmih zunanjih terminalov 84 odstranjene.
Spremenjene deli na zgoraj opisane lahko izdelamo z obstoječimi kalupe, matrice in orodja z nekaj spremembami. Ena od sprememb v oblikovanju, vendar pa bodo morali biti za motor V-2 teče gladko in brez vibracij. Ta sprememba je v postopku izravnalnem običajno uporablja za ročične gredi z motorjem V-tipa.
V-8 motor je tudi stopnja streljanje motor. Z drugimi besedami, eden od osmih valjev bo ogenj vsakič motorno gred 20 se vrti devetdeset stopinj. To tudi stopnja streljanje sistem omogoča, da motor teče gladko brez vibracij.
Primer V-2 motor v smislu predloženega izuma, kot je opisano zgoraj, uporablja en sam met ročično gred 20 z razmikom cilindrov 90 stopinj. Ta dogovor bo povzročilo neenakomerno stopnjo proženje valjev. Ko valj No 1 požari, bo ročična gred vrti 270 stopinj pred valj No. 2 požarov. Po valj No 2 sproži motorno gred 20 potuje 450 stopinj pred valja št zopet 1 požari. Ta neenakomerna stopnja streljanje običajno povzroči, da se motor teče neenakomerno ali vibrirajo. Tako mora ročične gredi se uravnoteženo nadomestilo za to neenakomerno stopinj žganje.
Vrtenje teža mora biti uravnotežen v dveh ravninah. Vsi deli, ki se vrtijo v skladu z ročične gredi so uravnotežena tako, da se teža delov enakomerno porazdeli okrog središča vrtenja. To se imenuje statična bilanca. Ker je ročična gred v večini motorje V-tipa običajno dolg, je na splošno treba preveriti, da je uravnotežena od začetka do konca. Motorne gredi 20, v smislu predloženega izuma, leži le dinamičnega ravnovesja. Vendar pa je muha kolo in harmonično balancer, ki so nameščeni na nasprotnih koncih ročične gredi 20 naj bi sami statično uravnoteženo preden so nameščeni na ročično gred 20.
Izenačevalni Stroj 90 se uporablja za uravnoteženje vrtečih delov motorja. Ker imajo V-tip motorja njihove crankthrows 90 stopinj narazen, je treba dodati, da vrže med procesom uravnoteženja nadomestilo za razmik 90 stopinj teže. Teža dodamo v obliki bobweights 92, ki sta pritrjeni na motorno gred palic reviji je. V še stopinj strelno motorja, se masa bobweight 92 izračuna tako, da skupno vrteče teže ene crankthrow (ki je stranski tečaj, ki deluje iz dveh ojnic saj ima V-tip motorja obeh palic na met) in 50 odstotkov izmenično teža enega crankthrow. Z drugimi besedami, masa vrtljivih delov dodamo polovico težo batnih delov pritrjenih na vsaki crankthrow. Tipičen Izračun bobweight za V-8 motorju so lahko kot sledi:
700 g vrtenje konec dveh ojnic. 800 g Masa 2 bearing vložkov. 880 g celotnega vrtenje teže ene crankthrow 390 g en bat 125 g zatič 80 g en niz plošč 100 g izmeničnim konec enega ojnice. 695 g polovica batnih teže ene crankthrow 880 g 695 g 1575 g bobweight
Običajno se ročično gred statično uravnoteženo bili pred dinamično uravnotežen. Motorne gredi 20 v skladu s predloženim izumom, vendar pa ne prejme statično ravnotežje. Običajno, bi to povzročilo motorno gred, nasilno vibrira med postopkom izravnave in verjetno ogrozila upravljavca izravnalnega stroja. Da bi odpravili to vibracijo v postopku bilance, vezana dva trdnih diskov 94, enega na vsakem koncu, z ročično gredjo pred dajanjem celoten sklop ročične gredi, bobweights 92, in vezana diskov 94 v izravnalnem stroju 90. Vsak kolut 94 ima polmer več kot da motorne met, in skupaj imajo skupno maso, ki presega ročične gredi in priključene bobweights 92. vztrajnostni moment, ki ga proizvaja vrtilne količine za nepravilno oblikovane ročično gredjo zato so presegle polmera ročične gredi vrgel. Skupni učinek je, da se premakne težišče celotnega sklopa bližje osi vrtenja.
Tudi teža bobweight 92 se doda med postopkom izravnave je treba izračunati drugače, kot nadomestilo za neenakomerno stopinj izstreljevanje valjev.
Po izračunu rotirajočo maso in pol težo izmeničnega o crankthrow se doda izenačevalni dejavnik, ki je enak deset odstotkov (10%) slednje številke. Torej, če polovica teže izmeničnim je 695 gramov zgoraj, izračunane, dodana pa je 69,5 g nadomestiti neenakomerne stopinj proženjem motorja. Masa bobweight 92 za motor prosilca Zato bi bilo 1644,5 g (800 g + 695 g + 69,5 g). Omeniti je treba, da se lahko izračuna tudi masa bobweight 92 z dodajanjem stoodstotno (100%) vrtljive teže ene crankthrow petdeset in pet odstotkov (55%) mase izmenično ene crankthrow kot okrajšavo metoda.
Popolno V-2 motor konstruirana tako, kot je opisano zgoraj, je dolg, 20 palcev širine in 24 palcev visokih 21 centimetrov. Celotna teža motorja, manj starter in tekočine je približno 180 funtov. Motor bo ustvarila največjo navor 110 ft-lbs. pri 3000 obr./min, kar je 62,8 konjskih moči. Tako je mogoče videti, da je ta motor lahko delamo večine štiri valjnih motorjev.
Lahko zlahka razvidno, da bo motor, ki je proizvedena po postopkih, opisanih v tem izumu inherentno dinamično uravnoteženje vseh množic v rotirajoči sestavljanje ročične gredi in priloženih batnih delov. Lahko se tudi zlahka razvidno, da je količina premik posameznih izvrtin cilindrov ni več omejena s problemom ustrezno uravnoteženje motorne gredi in batnih masni sestav. Tako je mogoče odpraviti številne valjev, ki so potrebni za izdelavo motorja danega premikom ne uporabljajo drage, zapletena in energije ropanje zunanji blaženje vibracij naprave.
Predloženi izum lahko, seveda, je treba opraviti v drugih posebnih načinov, kot tistih, ki v njem določeno, ne da bi se oddaljili od duha in bistvenih značilnosti izuma. Te izvedbe so zato treba upoštevati v vseh pogledih kot ilustrativne in ne omejujejo, in vse spremembe, ki prihajajo v smislu in enakovrednosti območju priloženih zahtevkov naj bi se tam sprejeli.
