Составной охлаждаемый поршень двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к составным охлаждаемым поршням двигателей. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности охлаждения поршня. Составной охлаждаемый поршень ДВС содержит тронк и головку, соединенные при помощи центрального узла крепления, выполненного в виде болта с гайкой и упругим элементом, помещенных во втулку с внутренним и наружным буртами на торцах, размещенную в отверстии тронка и опирающуюся на него наружным буртом, а также центральную полость охлаждения, примыкающую к стержню болта и размещенную между головкой и тронком и соединенную с внутренней поверхностью тропка каналом, образованным радиальным зазором между тронком и наружной поверхностью втулки отверстиями в стенке втулки и радиальным зазором между внутренней поверхностью втулки и элементами узла крепления головки, узел крепления дополнительно содержит шайбу, выполненную из материала с низкой теплопроводностью и помещенную между гайкой и упругим элементом, а диаметр внутреннего бурта составляет 0.8-0,9 диаметра упругого элемента . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ь F 02 F 3/20, F 01 P 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : " !:,.:::,», К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825488/06 (22) 26.03.90 (46) 30,12.91. Бюл. М 48 (71) Производственное объединение "Звезда" (72) В. И. Паюсов (53) 621.432-243.3(088.8) (56) Поршневые и газотурбинные двигатели.

Экспресс-информация, 1968, М 1, с. 10.

Патент Франции М 2616484, кл. F 02 F

3/16, опублик. 1988. (54) СОСТАВНОЙ ОХЛАЖДАЕМЫЙ flOPLLlEHb ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к составным охлаждаемым поршням двигателей.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности охлаждения поршня. Составной охлаждаемый поршень ДВС содержит тронк и головку, соединенные при

Изобретение относится к ДВС, а именно к составным охлаждаемым поршням двигателей.

Известен составной поршень, содержащий тронк и головку, соединенные при помощи центрального узла крепления, выполненного в виде болта с гайкой и упругим элементом, помещенным во втулку с внутренним и наружным буртами на торцах, размешенную в отверстии тронка и опирающуюся на него наружным буртом.

Отсутствие охлаждения указанного поршня обуславливает высокую разность температур между поверхность а камеры

„„Я3„„1701962 Al помощи центрального узла крепления, выполненного в виде болта с гайкой и упругим элементом, помещенных во втулку с внутренним и наружным буртами на торцах, размещенную в отверстии тронка и опирающуюся на него наружным буртом, а также центральную полость охлаждения, примыкающую к стержню болта и размещенную между головкой и тронком и соединенную с внутренней поверхностью тронка каналом, образованным радиальным зазором между тронком и наружной поверхностью втулки. отверстиями в стенке втулки и радиальным зазором между внутренней поверхностью втулки и элементами узла крепления головки, узел крепления дополнительно содержит шайбу, выполненную из материала с низкой теплопроводностью и помещенную между гайкой и упругим элементом, а диаметр внутрен него бурта составляет 0,8 — 0,9 диаметра упругого элемента, 1 ил. сгорания и тронком, что, в свою очередь. определяет высокую интенсивность теплового потока через узел крепления головки и высокую температуру его элементов, Последнее вызывает падение механических свойств (твердости, предела и ропорциональности и др.) материала болта, гайки и упругого элемента. Все это определяет пониженную надежность поршня.

Известен также составной поршень, содержащий тронк и головку, соединенные при помощи центрального узла крепления, выполненного в виде болта с гайкой и упругим элементом. опирающимися на тронк, а

170" 962

=.0.«> также центральную полосгь, примыка!ощую к балту и соединенну!о с вн тренней поверхностью тронка каналом (монтаж!!ым зал»ром между узлом крепления In тро!!кам), Указанная конструкция горшня также обладает г!сниженной надежностью из-за отсутствия охлаждения,:, высокой температуры узла крепления головки. Палосгь., примыка!Ощая к болту, служит теплоизолирующей воздушной прослолкай„т, е..дополнительно позышает температуру головки и узга креп:. åíè.ÿ и, следсва-гельно., дополнлтельно снижает надежность пор!»»ня.

Цель изобретения — повышение наде>кности и эффективности охла:кденля поршня.

Указанная цель достигается тем, что B составном охпаждаемом поршне Д,ВС, содержащем тронк и головку, соединенные при помо,ци центрального узла крепления., выполненного в виде бо!»Та с гайкой и упру-! им элементом, помещенным ва втулку с внутренним и наружным буртами на торцах. размещенную в отверстии тронка и опира-!

Ощуюся на него наружным буртом, а также центральную полость охлаждения, примы-<а!ощу!а х стержню болта и размещенну!О ежду головкой и трон;<ом и соединенную .<аналом с внутренней поверхностью тронка, Это; канал образован радиальным зазором ежду тронком и наруж,ной поверхностьк» втулки, отверстиями в стенке втулки и радиальным зазором ме><ду внутренней пс верхност ю втулки и элементами узла крепления галочки, а также тем, что узел крепления славки дополнительно сорер."кит выпо",— ненну!О преимущественно из материала с, Н!ЛЗКОй ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬК» И ПОМЕЩЕННУ!О между гайкой и упругим элементом, Kpоме тоге, дламетр внутреннего бурта втулки мо>кет составлять 0,8-0,9 fJ YiB518TpB gl»pal ol o элемента с образованием зазора относительно баг!та крепления головки, На чертеже изображена кона.рукци>, предлагаемого поршня, Составной охлаждаемый поршень содер>кит трон к 1, головку 2, которые соедлнены и ри помощи централ ьнага узла крепления, выполненногo E. вице боп .а 3, с гайкой 4 и уг!ругим эг!ементсм 5, помещенными во втулку 6 с внутренним и наружным буртами на торцах, Втулка размещена в отверстии гранка 1 и опирается на него наружным буртом, Псршень содержиг также центральную полость охлаждения 7, размещенную между головкой 2 и тронком 1

coepIn!neIlIIyIo с внутренне!л поверхносгьк»

TpoI!KB канаг!ом. Качал образован радиальны"n зазора!.! 8 между TI»oI!!<:»M и наружн!»й поверхность!а втулки 6, отверстиями 9 в стенке втуг! к А и радиальным зазором 1 О между внутренней поверхностью втулки и элементами крепления головки. Узел крепления головки содержит шайбу 11, вь!полиенную преимущ!ественно из материала с низкой теплопрсводностью и помещенную между гайкал 4 и упругим элементом 5.

Диаметр внугреннего бурта втулки 6 выполнен равным 0,8-0,9 наружного диаметра

d упругогс элемента 5 с образованием зазора относительно болта 3 крепления головки, Поршень содержит также периферийную полость охлаждения 12, соединенную с цен .ральной полостью 7 каналами 13 и 14 (канал подвода охлаждающего масла). Болт

3 выполнен за одно целое с головкой, а уг!ругий элемент 5 выполнен в виде пакета тарельчатых пружин. При работе поршня охлаждающее масло подается через канал

1I4 в полость 13, далее в полость 7, охлаждается поверхность головки, тронка и болта и сбрасывает в полость картера двигателя через канал, образованный зазором 8, отверстиями 9 и зазором 10, омывая при этом элементы крепления головки поршня — болт, гайку и упругий элемент. Последним обеспечивается Эффективное охлаждение элементов крепления головки и IlGBb! øBeò надежность и ресурс поршня. Упругий элемент 5, компенсирующий термлческие и механические деформации, возникающие при работе поршня, а также износы в сопряжениях головки и тронка и, тем самым, определяющий надежность и ресурс поршня дополнительно защищен шайбой 11 ат нагрена тепловым потоком, иду.цлм из головки в тронк через болт, гайку, упругий элемент и втулку. Постановка шглбы 11 на пути теплового потока уменьшает последний и снижает температуру упругого элемента. Максимальный эффект достигается

"„,ои изготовлении шайбы из матЕриала с низким коэффициентом теплопроводности.

Диаметр внутреннего бурта втулки 6, выполненный равным 0,8 — 0,9 с образованием зазора относительно болта крепл ния головки, обеспечивает доступ охлаждающе-о масла к упругому элементу, дополнительно снижая е!-а темпеоатуру. При этом величина диаметра бурта обеспечивает необходимую и достаточную площадь опоры для тарельчатых пружин, равную площади их опорной кромки, Описываемая конструкция составного о><лаждаемого поршня позволяет обеспечить эффективное охлаждение узла крепления головки и высокую нaäåæíîñòü соединения голонки с тронком. Ожидаемый

170 i 62

Составитель B.Ïààñîâ

Редактор M.Òoâòèí Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Кучерявая

Заказ 4523 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород, ул.Гагарина, 101 эффект от использования предлагаемой конструкции составит 4 тыс. руб. на дизель.

Формула изобретeHèÿ

1, Составной охлаждаемый поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку и тронк, соединеннь е при помощи центрального узла крепления, выполненного в виде болта с гайкой и упругим элементом. помещенными во втулку с внутренним и наружным буртами на торцах, размещенную в отверстии тронка и опирающуюся на него наружным буртом, а также центральную полость охлаждения, примыкающую к стержню болта и размещенную между головкой и тронком и соединенную с внутренней поверхностью тронка каналом, отличающийся тем, что, с целью павь шения надежности и эффективности охлаждения. канал образован радиальным зазорам между тронком и наружной поверхностью втулки, отверстиями в стенке втул5 ки и радиальным зазором между внутренней поверхностью втулки и элементами узла крепления головки.

2. Поршень fl o fl, 1, о T ll N ч а Io Q vl Й c A тем, что поршень снабжен шайбой, выпол10 ненной преимущественно из материала с низкой теплопроводностью и размещенной между гайкой и упругим элементом.

3. Поршень по пп, 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что диаметр внутреннего

15 бурта втулки выполнен равным 0,8 —.0,9 диаметра упругого элемента и образует зазор относительно болта крепления головки.