Поршень для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение м. б. использовано в высокофорсированных двигателях внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение долговечности поршня. Кольцевая выемка (KB) 6 выполнена на боковой поверхности 7 поршня 1 и отделена от канавок 2 и 3 верхней и нижней перемычка.ми 8 и 9. Боковая поверхность KB в поперечном сеченин выполнена по лемнискате Бернулли и образует со стенкой 14 цилиндра 10 в верхней части KB криволинейный кольцевой диффузор 15 с уменьшающимся по его длине локальным углом расширения. Узловая точка лемнискаты размешена на перемычке 8, угол раскрытия диффузора выполнен равным 30-45°. а глубина KB определяется соотношением /г(0,015 0,03)D, где D - диаметр поршня. Такое выполнение препятствует отложению нагара на KB и позволяет рационально использовать ее объем, улучшая условия работы кольцевого уплотнения и показатели двигателя по расходу топлива и масла. 2 з п. ф-лы, 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ld ОТКРЫТИЙ (21) 4181645/25-06 (22) 15.01.87 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (7l) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) И. Я. Тухман, А. Ф. Шеховцев, Г. М. Рык, И. В. Лесовицкий, А. Г. Косулин и В. И. Филатов (53) 621.43-242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 829996, кл. F 02 F 3/00, 1979. (54) ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение м. б. использовано в высокофорсированных двигателях внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение долговечности поршня. Кольцевая выемка (КВ) 6 выполнена на боковой поверхности 7. SU„„1423765 А 1 (5ц 4 F 02 F 3/00, F 16 J 1/08:;,.=..Уг; ° поршня l и отделена от канавок 2 и 3 верхней и нижней перемычками 8 и 9. Боковая поверхность КВ в поперечном сечении выполнена по лемнискате Бернулли и образует со стенкой 14 цилиндра 10 в верхней части

КВ криволинейный кольцевой диффузор 15 с уменьшающимся по его длине локальным углом расширения. Узловая точка лемнискаты размещена на перемычке 8, угол раскрытия диффузора выполнен равным 30 — 45, а глубина КВ определяется соотношением

Ь=(0,015 0,03)0, где D — диаметр поршня.

Такое выполнение препятствует отложению нагара на КВ и позволяет рационально использовать ее объем, улучшая условия работы кольцевого уплотнения и показатели двигателя по расходу топлива и масла. 2 з п. ф-лы, 2 ил.

1423765

Изобретение относится к машиностроеHHIo, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в конструкции поршней высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение до.чговечности поршня путем уменьп)ения отложений нагара в кольцевой выемке и стабилизации показателей двигателя по расходу топлива и масла.

На фиг. 1 изображена верхняя часть 1О поршня, сечение; на фиг. 2 профиль коль. цевой выемки в поршне в полярной системе координат.

Поршень 1 имеет канавки 2 и 3 для поршневых колец 4 и 5 и кольцевую выемку 6, расширяющуюся в направлении наружнои боковой поверхности 7 поршня 1. Выемка 6 отделена от канавок 2 и 3 верхней 8 и нижней 9 перемычками поршня l. Поршень помещен в цилиндр 10. Боковая поверхность кольцевой выемки 6 в радиальном сечении 20 поршня представляет собой образующую

11, которая выполнена по лемнискате 12

Бернулли. г(емнискыт» 12 ориентирована огносительно образуrr)lrieé 13 поршня 1 таким образом, что боковая поверхность верхней части выемки 6 образует со стенкой !4 цилиндра (0 криволинейный кольцевой диффузор 15. Уп>л между касательной к криво, ««ейной образую«ни 1! диффузора 15 в любой ее точке и образу к>щей 13 поршня irpeдc! а в, IHeT гобои . 1()krr.! ьll Iýi É l ГО,! рыси> и peH и я 30 диффузоры 15. Этот угол Ilr> д.llrHe диффузоры 15 мош>тонно уменыпается до нуля. Лемнисkыты 12 ripe. )сч IB,ie«H в п<)лярвой системе к>к)рдиныт с очк>сл>м 0 и полярной осью 16.

Уз.»>в;>я 1(>«êH 17 лемнигкыты !2 размещена

HrI веp%Heи H(pt i%1 blake 8 H0pHI IIH 1. Ъ I 01 R 35 рыскрытия диффузоры 15 является частным случаем локылын»() уг.lH расширения ны входе н диффу:«>р. Ин представляет собой угол мс жду кысытельной 18 к образу к) щей 11 в узIr)Irr>II точке 7 Ie )H«ekH) si 12 и обрызук)щей

13 Il()pl«HB 1 либ» eтенкой 14 цилиндры 10.

Угол х задан в интерва.че 30- 45".

Радиус-вектор (точки Р IÎ, >(), лежащей на образующей 11 кольцевой выемки 6, определяется из уравнения, которое получено из уравнения лемнискаты 2 Бернулли и может быть применено для профилирования образующей кольцевой выемки сов2(( (1) где ll — глубина кольцевой выемки 6, кото- 50 рук> определяют из соотношения

iz => 0,01 5 — (1, () 80 >с>, где 0 диаметр поршня;

<г. — полярный угол, т. е. угол между полярной осью 16 и радиусом-вектором р; и — угол раскрытия кольцевого диффузора 15.

Исходными для построения образующей 11 кольцевой выемки 6 являются угол а раскрытия диффузора 15 и глубина h кольцевой выемки 6. Угол и определяет диапазон изменения полярного угла r(, равный 45 —

- z(<(. (45 .

Во время работы двигателя газ из надпоршневого пространства через зазоры меж;rY стенкой 14 цилиндра !О и поршнем 1 и зазоры в уплотнении верхнего компрессионного кольна 4 периодически проникает в кольцевую выемку 6. В верхней части выемки 6 струя газа расширяется в криволинейном кольцевом диффузоре 15 и благодаря плавно спрофилированной образующей 11 выемки 6

«смывает» масло с ее боковой поверхности, тем самым препятствуя отложению нагара на ней. Выбранные угол а раскрытия диффузора 15 и глубина h кольцевой выемки 6 реализуют рациональный ее объем, при котором улучшаются ус.човия работы кольцевого уплотнения и показатели двигателя по расходу топлива и масла.

Формула изобретения

1. Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий канавки для поршневых колец и кольцевую выемку на наружной боковой поверхности, расширяющуюся в направлении наружной боковой поверхности поршня, размещенную между канавками и отделенную от них верхней и нижней перемычками, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем уменьшения нагарообразования в межкольцевом пространстве, боковая поверхность кольцевой выемки в поперечном сечении выполнена по лемнискате Бернулли и образует со стенкой цилиндра в верхней части выемки криволинейный кольцевой диффузор с уменьшающимся по его длине локальным углом расширения, а узловая точка лемнискаты размегцена на верхней перемычке.

2. Поршень по и. 1, отличающийся тем, что угол раскрытия диффузора выполнен равным 30 — 45 .

3. Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что глубина кольцевой выемки определена соотношением h=10,015 — 0,03)D, где D — диаметр поршня.

1423765

Составитель В. Лобанова

Редактор М. Келемеш Тепрел И Верее 1:орректор М Малснмнн ннеп

Заказ 4622, 39 Тираж 505 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4