Охлаждаемый поршень двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение м.б. использовано в форсированных дизелях с повышенной максимальной температурой цикла. Цель изобретенияповышение долговечности поршня путем выравнивания поля его температур. В центральном канале 3 головки 1 поршня установлен обратный клапан 8. С-образные каналы 7 охлаждения сообщены с центральной полостью 5 охлаждения и выполнены в виде эквидистантных винтовых сегментных полостей (ВСП) 9. ВСП 9 размешены одна над другой в зонах, расположенных со стороны рабочих поверхностей юбки, и последовательно сообщены между собой при помощи соединительных отерстий 10. Последние выполнены в нижней части каналов в перегородках 12. Верхние 13 и нижние 14 поверхности ВСП 9 наклонены к оси 15 поршня под острым углом, вершина которого направлена в сторону головки 1. Йлощадь поперечных сечений ВСП 9 увеличивается к торцу 16 юбки, что обеспечивает интенсификацию теплообмена в нижней части юбки . В результате такого выполнения поршня увеличивается путь охлаждающей жидкости вдоль нагреваемой части юбки. Направленное взба лтывание масла внутри ВСП 9 и движение его из одной ВСП 9 в другую приводит к полному омыванию их поверхностей . I з.пф-лы, 3 ил. 16 ю 00 СЛ со СО со 19

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SO 4 F 02 Р 3 16

Г !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4080768/25-06 (22) 30.06.86 (46) 23.11.87. Бюл. ¹ 43 (72) А. В. Сидяков, А. К. Трифонов, 1О. Г. Иссинский и С. А. Аникии (53) 621.43-242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 227797, кл. F 02 F 3/16, 1967. (54) ОХЛАЖДАЕМЫЙ ПОРШЕНЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано в форсированных дизелях с повышенной максимальной температурой цикла. Цель изобретения— повышение долговечности поршня путем выравнивания поля его температур. В центральном канале 3 головки 1 поршня установлен обратный клапан 8. С-образные каналы 7 охлаждения сообщены с центральной полостью 5 охлаждения и выполнены в виде эквидистантных винтовых сегментных

SU» 53913 А1 полостей (ВСП) 9. ВСП 9 размещены одна над другой в зонах, расположенных со стороны рабочих поверхностей юбки, и последовательно сообщены между собой при помощи соединительных отерстий 10. Последние выполнены в нижней части каналов в перегородках 12. Верхние 13 и нижние 14 поверхности ВСП 9 наклонены к оси 15 поршня под острым углом, вершина которого направлена в сторону головки 1. Площадь поперечных сечений ВСП 9 увеличивается к торцу 16 юбки, что обеспечивает интенсификацию теплообмена в нижней части юбки. В результате такого выполнения поршня увеличивается путь охлаждающей жидкости вдоль нагреваемой части юбки. Направленное взбалтывание масла внутри ВСП 9 и движение его из одной ВСП 9 в дру гую приводит к полному омыванию их поверхностей. 1 з.п — ф-лы, 3 ил.

1353913

4О

Формула изобретения

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в форсированных дизелях с повышенной максимальной температурой цикла.

Целью изобретения является повышение долговечности поршня путем выравнивания поля его температур.

На фиг. 1 показан охлаждаемый поршень, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2.

Поршень содержит головку 1 и юбку 2.

В головке выполнены центральный канал 3 и расположенная под днищем 4 центральная полость 5 охлаждения. В юбке 2 выполнены отверстия 6 под поршневой палец и каналы

7 охлаждения, размещенные между отверстия 6 под поршневой палец и сообщенные с полостью 5. В центральном канале

3 установлен обратной клапан 8. Каналы 7 выполнены в виде размещенных ярусами вдоль эквидистантных винтовых линий полостей 9, последовательно сообщенных друг с другом отверстиями 10, выполненными в наиболее удаленных от головки 1 частях 11 перегородок 12, разделяющих полости 9.

Верхние 13 и нижние 14 поверхности соответственно полостей 9 наклонены под острыми углами а и р к оси 15 поршня. Вершины углов сс и р обращены в сторону головки 1. Площадки сечений полостей 9 в продольном разрезе поршня увеличиваются в направлении торца 16 юбки 2 (фиг. 1).

Отверстия 10 снабжены выступающими в нижерасположенную полость 9 экранами 17, которые могут быть выполнены в виде выступающих концов трубок, установленных в отверстиях 10. Для упрогцения технологиии изготовления поршень выполнен составным с поверхностью раз.ьема, проходящей через центральную полость 5 охлаждения головки и полости 9 охлаждения юбки. Центральная полость 5 сообщена с близлежащей полостью 9 отверстием 18. Последняя по ходу охлаждающей жидкости полость 9 сообщена с картером ДВС отверстием 19. Отверстие 18 также снабжено экраном 17, выступающим в нижерасположенную полость 9. Сечение полостей 8 в продольном разрезе поршня имеет С-образную форму с винтовыми выступами 20, примыкающими к наружной боковой поверхности поршня. Верхние поверхности выступов 20 наклонены под острым углом к оси 15 поршня

Вершина этого угла обращена в сторону головки 1.

При работе ДВС масло или другая охлаждающая жидкость поступает под давлением в центральный канал 3 и перемещается по центральной полости 5 от центра поршня к его периферии. Возвратно-поступательное движение поршня вызывает взбалтывание масла в этой полости, что способствует более интенсивному охлаждению днища 4 поршня. Обратный клапан 8 I0

2О

ЗО

55 предотвращает вытекание охлаждающей жидкости из полости 5»о центральному каналу 3 при возвратно-поступательном движении поршня. При движении поршня вверх из полости 5 масло под действием сил инерции поступает по отверстию 18 в нижележащую полость 9 на наиболее удаленную от головки 1 часть выступа 20. При движении поршня вниз масло под действием сил инерции перемешается внутри полости 9 вверх, попадает на поверхность 13 и движется вдоль нее вверх и влево (фиг. 3). При этом экран

17 предотвращает возврат масла в полость

5. Следующее движение поршня вверх вызывает перемещение масла вниз и вправо (фиг. 3) вдоль поверхности 14, при этом часть масла по отверстию 10 поступает в следующую нижеле>кашую полость 9. Закон перемещения и.:асла во всех следуюших полостях 9 повторяется. Выполнение каналов 7 охлаждения юбки в виде эквидистантных винтовых сегментных полостей 9, расположенных одна над другой в зонах, размещенных со стороны рабочих поверхностей юбки, увеличивает путь охлаждающей жидкости вдоль нагреваемой части юбки. Выполнение полостей 9 с С-образным поперечным сечением (с выступом 20, образующим С-образную форму) предотвращает прямоточное движение охлаждающей жидкости сверху вниз вдоль образующей поршня. Решению этой задачи способствует размещение верхней поверхности выступа 20 под острым, обращенным вершиной к головке углом. Ра мещение поверхностей 13 и 14 под такими же углами к оси поршня в совокупности со всеми упомянутыми признаками обеспечивает направленное взбалтывание масла внутри полостей 9 и движение его из одной полости 9 в другую. Это приводит к полному омыванию их поверхностей. Увеличение площадей сечений полости 9 в направлении торца 16 юбки 2 обеспечивает интенсификацию теплообмена в нижней части юбки поршня. За счет этого тепло, отбираемое масло or горячей головки, отводится затем в более холодную юбку. Температура поршня вдоль юбки выравнивается, 1. Охлаждаемый поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, юбку с отверстиями под поршневой палец, центральный канал и полость охлаждения, выполненные в головке и сообщенные друг с другом, С-образные каналы охлаждения с разделительными перегородками, сообщенные с центральной полостью, отличающийся тем, что, с цельк) повышения долговечности путем выравнивания поля температур, он дополнительно снабжен обратным клапаном, установленным в центральном канале головки, каналы охлаждения выполнены в виде эквидистантных винтовых сегментных

1353913 .ечЕНИЯ ПОп ичем попер ечные сече с чвеличеголовки, Р 1 переменн™И в лостеи в к,орпУ юбки ием плоШаД бни ийся тем п 1 отли«ют 4" и11орщень по, выполненные

5 льные отвер ти, выстия, еМ о соедините. ющих полос пе егородках, Р еннчю полос азделя . ть экеЙ В и и располож ступают в ни раном.

3 на над дРУ"Ои енных ОД абочи

ПОЛО ЖЕННЫХ СО ос ей, размеш стороны Ра о соо ах располож едовательно зон 1 бки и пОсл и саед п оверхностеи ю „" при помоШи со ои в ниж енных между . ыполненных

Ш тBe стиЙу Вы п ич н

ИТЕЛЬНЫХ ОТ в впе е егородках т неи ча сти канало ости полос ние поверх"

e xHHe и ниж HH под Остр™

Оси порщни - в сТ0РоНУ наклонены к „направленнои лом с ерщинонт

6 фиг.2 в д Гладких И,Ц ска составитель А. Корректор И. техред И. ВеРес Под -.исное

Л, Лангазо тираж 504 бретен и и открыт

СССР по де там "

Зака ственного комитета, Раушская наб,,ä Г)роектная, 4 пнИИ 1И Государств ква )К 35, ау „у,кгород, ул

113035 oc „ ед риятие ".

-полиграфическое

П оизводственно-и .