Поршень для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение интенсивности сгорания топлива путем равномерного распределения т-ры по поверхности камеры 4 сгорания, а также создания эффективной тепловой защиты зоны поршневых канавок 2 в головке 1 двигателя внутреннего сгорания В поршень устанавливается пустотелая теплоизолирчю щая вставка 5, заполненная частично теплоносителем , например жидким натрием При этом внутренние поверхности 7 полости вставки покрыты равномерно капиллярнопористым материалом.например мелкоячеистой хромоникелевой сеткой 10 В нижней (центральной) части камеры сгорания теплоизолирующая вставка имеет колодец-отстойник II. Дя придания большей жесткости внутри полости установлены ребра 12 жесткости За счет установки вставки 5 на теплоизолирующую постель 9 в сочетании с парообразованием в полости 3 вставки 5 и переносом тепла от наиболее горячих поверхностей к более холодным поверхностям камеры 4 сгорания в головке 1 достигается изотермичность поверхности камеры сгорания и снижение т-ры в зоне поршневых канавок 2. 4 з п ф-лы, 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 F 02 F 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3881983/06 (22) 09.04.85 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) Е.П. Павлов, Б.Н. Семенов, В.М. Рябовол, А.И. Строжков, Б.А. Чулков и Н.И. Логинов (53) 62! .43.431 3 (088.8) (56) Патент США № 4018194, кл 123-30 (54) ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего егора ния. Целью изобретения является повышение интенсивности сгорания топлива путем равномерного распределения т-ры по поверхности камеры 4 сгорания, а также создания эффективной тепловой защиты зоны поршневых канавок 2 в головке 1

„„Я0„„1622603 А 1

2 двигателя внутреннего сгорания. В поршень устанавливается пустотелая теплоизолирующая вставка 5, заполненная частично теплоносителем, например жидкич натрием

При этом внутренние поверхности 7 полости вставки покрыты равномерно капиллярнопористым материалом, например мелкоячеистой хрочоникелевой сеткой 10. В нижней (центральной) части камеры сгорания теплоизолирующая вставка имеет колодец-оТстойник 1. Дя придания болыпей жесткости внутри полости установлены ребра 12 жесткости. За счет установки вставки 5 на тенлоизолирующую постель 9 в сочетании с парообразованиеч в полости 3 вставки 5 и переносом тепла от наиболее горячих поверхностен к более холодныч поверхностяч качеры 4 сгорания в головке 1 достигается изотермичность поверхности камеры сгорания и снижение т-ры в зоне поршневых канавок 2. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1622603

Формула изобретения

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию порш»ей двигателя внутреннего сгорания, преимугцествеHHQ дизелей. !

1ел ь изобретения — ра вномерное распределение температуры по поверхности камеры сгорания и повышение эффективности тепловой защиты зоны поршневых канавок.

На фиг. 1 представлен предлагаемый поршень двигателя внутреннего сгорания с открытой камерой сгорания, имеющей центральный выступ; на фиг. 2 — то же, с полузакрытой камерой типа ЦНИДИ.

Поршень содержит головку 1, на боковой поверхности которой имеются канавки 2 для поршневых колец, тронк 3, камеру 4 сгорания с теплоизолирующей вставкой 5, выпочненной двухстенной — наружная (верхняя)

6 и внутренняя 7 стенки, между которыми образована герметичная полость 8, заполненная частично теплонаполнителем, например жидким натрием, который размещается в колодце-отстойнике 11. В качестве теплоносителя могут быть использованы также жидкий калий или смеси натрия и калия в любых соотношениях.

Вставка установлена в постели 9 из теплоизолирующего материала, например керамики. Внутренние поверхности стенок 6 и

7 покрыты капиллярно-пористым материалом, например мелкоячеистой хромоникелевой сеткой 10. В нижней центральной части камеры 4 сгорания, теплоизолирующая вставка 5 имеет колодец-отстойник 11, а между стенками 6 и 7 установлены ребра 12 жесткости. Наружная (верхняя) стенка 6 вставки

5 выполнена по форме (профилю) камеры сгорания конкретного двигателя внутреннего сгорания.

Предлагаемый поршень двигателя внутреннего сгорания работает следующим обра3ом

При работе двигателя основная часть тепла от сгорания топлива в камере сгорания воспринимается наружной (верхней) стенкой в теплоизолирующей вставке 5. При возвратно-поступательном движении поршня теплoHоситель смаvèâàåт мелкоячеистую хромоникечевую сетку 10 в результате действия капиллярных сил и си.ч инерции (взбалтывания). От соприкосновения теплоносителя с горячими поверхностями стенки 6 и сетки 10 происходит испарение теплоносителя в ячейках хромоникелевой сетки. Образовавшийся пар через проходные отверстия в ребрах 12 жесткости движется внутри герметичной полости 8 к наиболее холодным частям стенки 6 вставки 5 камеры 4 сгорания.

От соприкосновения с холодными стенками камеры сгорания пар конденсируется, перенося таким образом скрытую теплоту парообразования от более горячих участков к более холодным. Холодными участками головки 1 поршня являются охлаждаемые участки, в частности днище колодца-отстойника 11, которые охлаждаются со стороны картера двигателя разбрызгиванием масла (масляным туманом), струей масла через сверление в верхней головке шатуна или с помощью специально установленной форсунки.

Следовательног за счет теплоизолирующей постели 9, на которую установлена двухстенная теплоизолирующая вставка 5, в сочетании с парообразованием в полости

3 вставки 5 и переносом телла от наиболее горячих поверхностей к наиболее холодным (охлаждаемым) поверхностям камеры 4 сгорания в головке 1 поршня достигается изотермичность поверхности камеры сгорания и снижение температуры в зоне поршневых канавок 2, что приводит к наиболее благоприятным температурным условиям работы поршневых колец.

1. Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с канавками для поршневых колец, тронк, теплоизолируюгцую вставку с выполненной в ней камерой сгорания, установленную в головке на постели из теплоизолирующего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения эффективности тепловой защиты зоны поршневых канавок и равномерного распределения температур по поверхности камеры сгорания, вставка выполнена полой с внутренней герметичной полостью, заполненной теплоносителем, причем внутренняя поверхность вставки снабжена капиллярно-пористым слоем.

2. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что в нижней центральной части вставки выполне н колодец-отстойни к.

3. Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вставка снабжена ребрами жесткости, расположенными со стороны герметичной полости.

4. Поршень по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя использован жидкий натрий.

5. Поршень по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что капиллярно-пористый слой выполнен в виде мел коячеистой хромоникелевой сетки.

1622603

10 (оставитель П Москнльиов

Ре,t;I KT(>I> Л Козориз Техреду Л Кравчук Корректор 11 hi>;It(II<>II;I

3н к(«(.1<1 Тира ж 11олнисно(lkIlIIlIIIll Г<>,i:(Iðñòíåttíîã(> комитета II(> и<о<>р(T(ttèH(t tt (>II I>t(i <ри I I(I IÒ «.(.I>

I 13035, Мо< кна. Ж 35, Ра1 шскаи Ill<5, 1 -I 5>

11р и<.<волственно-излательский t (>%1(TIIII «IiaT(ит»,,, (>и< >р< 1, i t I,«,>:>и ив l(>i