Устройство для масляного охлаждения поршня двигателя внутреннего сгорания

 

аявитель по двигателям средней мощности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСЛЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Известно устройство для масляного охлаждения поршня двигателя внутреннего сгорания, содержащее неподвижную форсунку, установленную в картере двигателя параллельно продольной оси поршня, и поршень, внутренняя поверхность которого опрыскивается маслом $1 j.

Недостатком такого устройства явля- 0 ется сравнительно невысокая эффективность охлаждения днища поршня из-за отсутствия сплошного омывания охлаждаемой поверхности. Это ограничивает область применения таких устройств двигателями внутреннего сгорания G умеренной форсировкой.

Известны также устройства для масляного охлаждения поршня двигателя го внутреннего сгорания, содержащие неподвижную форсунку с соплом, установленным в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, и поршень с внутрен2, ней кольцевой полостью, снабженной впускным и выпускным каналами 323.

Впускной канал, выполняемый в теле поршня сверлением, представляет собой круглое входное отверстие для приема струи масла, подаваемого через сопло форсунка. При более или менее точной ориентации струи охлаждающего масла и удовлетворительной циркуляции,его внутренней кольцевой полости может быть обеспечено необходимое охлаждение днища. Однако при отклонении струй относительно центра впускного канала или увеличении конусности распыла количество масла, попадающее в кольцевую полость, резко уменьшается, а эффективность отвода тепла снижается. Кроме того, при попадании струи масла в одну и ту же зону поверхности поршня возникают дополнительные температурные напряжения, обусловленные неравномерностью нагрева отдельных участков днища поршня. откуда (3) формула изобретения

3 9739

Неэффективное охлаждение днища, в свою очередь, снижает надежность всего поршня, обуславливая преждевременную его замену.

Целью изобретения является повыше5 ние эффективности охлаждения днища поршня.

Поставленная цель достигается организацией более равномерного омывания поверхности днища поршня маслом иосу- 1в ществляется изменением взаимного расположения сопла форсунки относительно поверхности поршня и формы впускного канала с тем, чтобы точка встречи струи масла с поршнем все время пере- 1 мещалась в зоне впускного канала при

его возвратно-поступатальном движении.

Для этого ось сопла расположена под углом, тангенс которого равен отношению длины впускного канала к ходу пор- шня, а сам впускной канал выполнен в виде кольцевой щели, длина которой ограничена просветом между бобышками, а ширина - радиальными размерами кольцевой полости.

И

На фиг. 1 изображен поршень с внутренней кольцевой полостью и форсункой, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - схема для определения угла наклона сопла форсунки относительно канала.

Устройство для масляного охлаждения поршня двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит неподвижную форсунку с соплом 1, установленным в

3S плоскости, параллельной оаи коленчатого вала (не показан), и поршень 2 с внутренней кольцевой полостью 3, снабженной впускным 4 и выпускным 5 каналами (фиг. 2). Ось сопла 1 расположе40 на под углом р, тангенс которого равен отношению длины Ф впускного канала 4 к ходу S поршня 2 (фиг. 3).Впускной канал 4 выполнен в виде кольцевой щели длина которой ограничена просве1

45 том между бобышками 6, а ширина - радиальными размерами кольцевой полости

Устройство работает следующим образом.

Масло из сопла 1 форсунки подается

50 непрерывной струей в направлении впускного канала 4 поршня 2, проходит по внутренней кольцевой полости 3, образованной оболочкой, отводя тепло, и, сливается через выпускной канал 5.

Поскольку впускной канал 4 выполнен в виде кольцевой щели, длина которой

6 ограничена просветом между бобышка00 ф ми 6, при возвратно-поступательном движении поршня 2 точка встречи с ним струи масла перемещается в зоне канала 4 от точки С к точке d (фиг. 3).

Очевидно, что максимальная зона пробега точки встречи достигается при наклоне сопла форсунки под углом р.

tgp= р ю

С/" (1) где d - длина впускного канала, ход поршня.

Такая величина угла ф является наиболее рациональной. Увеличение этого угла приводит к уменьшению расхода масла через полость, так как на определенном отрезке хода поршня струя не попадает во впускной канал. Уменьшение же угла Ъ связано с сокращением зоны пробега точки встречи струи масла с поршнем, что, в свою очередь, снижает равномерность охлаждения.

Выразив угол р через координаты форсунки а и Ь, получают соотношение между ними

1. Устройство для масляного охлаждения поршня двигателя внутреннего сгорания, содержащее неподвижную форсунку с соплом, установленным в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, и поршень с внутренней кольцевой полостью, снабженной впускным и выпускным каналами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения,ось сопла расположена под углом, тангенс которого равен отношению длины впускного канала к ходу поршня.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что впускной канал выполнен в виде кольцевой щели, длина которой ограничена просветом между бобышками, а ширина - радиальными размерами кольцевой полости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США я 2800119, кл. 12341.35, опублик. 1957.

2. Патент США N 2428451, кл, F О1 P 3/08, опублик. 1976.