Поршень

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическик

Республик

Р11 М.Кл.з

1 (6t) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 170481 (21) 3278665/25-06 с присоединением заявки М2(23) ПриоритетОпубликовано 15.01,83. Бюллетень Мо 2

Дата опубликования описания 170183

F 02 F 3/00

Государственный комитет

СССР

«о делам изобретений н открытий (33)УДК 621 ° 43 (0&8. 8) A.Ô.Шеховцов, Г.Д. Семченко, A.Н . Журавлев и Ф.И. Абрамчук.(12) Авторы изобретения

Ь (Харьковский ордена Ленина политехничВе ий институт- : им. В.И.Ленина

/ (71) Заявитель (54) ПОРШЕНЬ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестрое нню, и может быть использовано в высоко форсированных дизелях.

Известны поршни для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус . с днищем, покрытым теплоэащитным слоем, соединенным с поверхностью днища прй помощи упругого компенсатора (1)..

Однако теплозащитный слой, например стекло, имеет малую механическую .прочность против воздействия вибраций, изгибающих и ударных нагрузок.

Низкая теплопроводность слоя приводит к местным перегревам, которые достигают максимального значения в местах .попадания на стенки жидкого топлива.

-Поэтому такое покрытие не может быть использовано в качестве тепловой защиты поверхности стенок камеры сгорания дизелей.

Целью изобретения является сниже. ние тепловых потерь и повышение надежности.

Для достижения поставленной цели, в поршне для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с днищем, покрытым теплозащитным слоем, соединенным с поверхностью днища при помощи упругого компенсатора, теплоэа-ЗО щитный слой выполнен из стеклянных микрошаров с образованием ячеек между ними, заполненных упругим компенсатором, причем расстояние от наружной поверхности микрошаров до поверхности упругого компенсатора по центру ячеек составляет (=(0,18-0,5)к

Ю, где D — - диаметр микрошаров, а толщина теплоэащитного слоя и равна

0,2-0,3 мм.

На фиг ° 1 показан поршень с теплозащитным слоем, на фиг.2 — схема части днища поршня и теплозащитного слоя, на фиг.3 - схема тепловосприНимающей поверхности с ячейками треугольной форьы.

Поршень (фиг.1 ) состоит .из корпуса

1 с днищем 2, на поверхности 3 которого выполнен теплозащитний слой 4.

Теплозащитный слой 4 выполнен из стеклянных микрошаров 5 (фиг.2 и 3), соединенных между собой и днищем 2 поршня упругим компенсатором 6. Тепловоспринимающая поверхность теплозащитного слоя 4 состоит из ячеек 7 (фиг.2 и 3 ), образованных свободной поверхностью 8 микрошаров 5 и упругого компенсатора 6, расположенного ,между микрошарами 5 в ячейке 7. Ячейки 7 выполнены треугольной-формы, 989119

Формула изобретения как наиболее плотная и устойчивая структура по сравнению с другими формами, например четырехугольной.

Теплозащитный слой 4 выполнен из.частиц шарообразно*оформы - микрошаров потому, что только шарообразная фор- 5 ма частиц обеспечивает равномерное и плотное расположение микрошаров

5 на защищаемой поверхности 3 днища

2, и одинаковую толщину слоя 4, равную (или кратную))диаметру микрошаров fg

5. Толщина упругого компенсатора 6 выбирается из условий образования теплозащитного слоя 4.

На очищенную поверхность 3 днища 2 наносится алой упругого ком« . 15 пенсатора б, толщина которого не должна превышать после погружения слоя микрошаров 5 величины, при которой микрошар следующего слоя, попавший в ячейку 7, касался бы упруго- 2р го компенсатора б. Только это условие, а именно максимальная толщина компенсатора б в центре ячейки 7 не должна соединяться с микрошаром, лежащим в ячейке, обеспечивает нанесение 25 теплозащитного слоя 4. .Количество слоев, строго задано

В дизеле тепловой поток подводитСя к поверхностям, образующим камеру сгорания циклически, т..е. неравноМерно во времени и различной величины по поверхностям. Тепловой удар воспринимают.микрошары 5, образующие теплоэащитный слой 4. Так как каждый микрошар 5 не связан жестко непосредственно друг с другом, то при раэлич- З5 ном нагреве микрошар 5 деформируется самостоятельно, при этом возцействует лишь на упругий компенсатор б, который компенсирует различные по величине деформации от рядом расположен-. 40 ных микрошаров 5, это обеспечивает отсутствие напряжений B теплоэащитном слое 4.

Период активного тепловыделения в .дизеле составляет примерно пятую 45. часть цикла. Увеличение тепловоспринимающей поверхности увеличивает и количество теплоты, отдаваемое телом поршня во время наполнения рабочему, телу. Это снижает температуру поверх-щ ности поршня, и увеличивает работоспособность теплозащитного слоя 4 и упругого компенсатора б ° Наличие теплозащитного слоя 4 приводит к возрастанию амплитуды температурных колебаний в момент сгорания, что должно улучшать показатели цикла. Таким образом, надежность теплозащитного слоя 4 обеспечивается и максимальной величиной тепловоспринимающей поверх. ности. ячеек 7 и минимальной площадью упругого элемента б, контактируемого с рабочим телом. Данные условия выполняются только при глубине ячейки, т.е. расстоянии от наружной поверхности микрошаров до поверхности упругого компенсатора по центру ячеек, равной

f (048-<)5 Э, где Р— диаметр микрошаров и толщина теплозащитного слоя

h = 0,2-0,3 мм.

Экономическая эффективность при внедрении поршня с теплозащитным слоем обеспечивает увеличение срока службы материала стенки на 30-35%, . что также возможно и эа счет снижения расхода топлива и повышения КПД установки при снижении потерь теплоты в стенки в период сгорания.

Поршень для двигателя внутреннего, сгорания, содержащий корпус с днищем, покрытым теплозащитным слоем, соединенненным с поверхностью днища при помощи упругого компенсатора, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью снижения тепловых потерь и повышения надежности, теплозащитный слой выполнен иэ стеклянных микрошаров с образованием ячеек между ними, заполненных упругим компенсатором, причем расстояние от наружной поверхности микрошаров до поверхности упругого компенсатора по центру ячеек составляет & (0,18-0,5)D, где D диаметр микрошаров, а толщина теплозащитного слоя h равна 0,2-0,3 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3829523 Н кл.123-191, опублик. 1973.

989119

Составитель И. Игнатович

Редактор Л. Авраменко Техред М,Гергель КорректорЕ. Pouts .Заказ 11051/46 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,