Поршень высокофорсированного четырехтактного дизеля

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к поршням двигателей внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированных четырехтактных дизелей. Изобретение позволяет повысить надежность поршня за счет выравнивания поля температур 8 теплоизолирующей накладке. При работе поршня накладка 2, защищая корпус 1 от воздействия газов, воспринимает неравномерные тепловые нагрузки по радиусу. При выполнении в накладке 2 камеры сгорания по типу Гессельмана термометрированием устанавливается кольцевая зона шириной 0,6-0,7 диаметра поршня с повышенной температурой в накладке 2 поршня. Снижение уровня температуры в указанной зоне и выравнивание поля температур в накладке осуществляется с помощью размещения в этой зоне среднего кольцевого выступа 10. Оптимальная величина относительной площади опорной поверхности выступа 10 составляет S<SB POS="POST">к</SB>/S<SB POS="POST">п</SB>=0,07-0,09 при коэффициенте запаса прочности 1,3≤п≤2, где S<SB POS="POST">к</SB> - площадь опорной поверхности выступа

S<SB POS="POST">п</SB> - площадь днища поршня. 3 ил.

союз советсних социАлистичесних

РЕаЪБЛИН (19) (11) А1 (зв y F 02 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flo изОБРетениям .и О 1НРытийм пРи Гннт сссР (21) 4353782/25-06 (22) 31,12.87. (46) 30.10.89. Бюл. !t 40 (72) С.А.Аникин, А.В.Сидяков,.

А.К.Трифонов и A.C.Õà÷èÿí (53) 621.43-242.3(088.8) (56) Патент Чпонии - 56-33574, кл. F 02 F 3/00, опубл. 1981. (54) ПОРШЕНЬ ВЫСОКОФОРСИРОВЛННОГО

ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, в частности к поршням двигателей внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированпых че-. тырехтактных дизелей. Изобретение позволяет повысить надежность поршня за счет выравнивания поля темпе ратур в теплоизолирующей накладке.

При работе поршня накладка 2, защи2 щая корпус i от воздействия газов, воспринимает неравномерные тепловые нагруsKH BQ радиусу. При выполнении в накладке 2 камеры сгорания по типу

"Гессельман" термометрированием устанавливается кольцевая зона шириной

0,6-0,7 диаметра порыня с повышенной температурой в накладке 2 поршня.

Снижение уровня температуры в указанной зоне и выравнивание поля .температур в накладке осуществляется с помощью размещения в этой зоне среднего кольцевого выступа 10. Оптимальная величина относительной плоцади опорной поверхности выступа 10 составля ет S„/S =0,07-0,09 при коэффициенте запаса прочности 1,3 (и g2, где S<площадь опорной поверхности выступа;

S„ — плоцадь дница поршня. 3 ил.

1518562

Изобретение относится к двигателе-. строению, в частности к поршням дви; гателя внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированных четы5 рехтактных дизелей.

Целью изобретения является повышение надежности поршня путем выравнивания поля температур в накладке.

На фиг. 1 показан предлагаемый поршень, продольный разрез; на фиг.2изменение температуры накладки в зависимости от размещения среднего выступа по радиусу; на фиг. 3 — зависимость изменения коэффициента запаса прочности накладки от .относительной площади опорной поверхности среднего выступа.

Поршень высокофорсированного четырехтактного дизеля содержит корпус 1 с теплоизолирующей накладкой 2, имеющей на верхней поверхности 3 центральный выступ 4 и периферийное тороидальное углубление 5, образующее камеру 6 сгбрания, например, типа 25

"Гессельман". На поверхности 7 накладки 2, обращенной к корпусу имеются центральный 8, периферийный 9 и средний 10 кольцевые выступы. Накладка 2 опирается на корпус 1 через проставку 11, выполненную иэ материа-. ла с коэффициентом теплопроводности, равным коэффициенту теплопроводности накладки, и центрируется относительно него через вставку 12.

При работе двигателя, особенно

/ 35 высокофорсированного четырехтактного дизеля, поршень подвергается значительным температурным воздейстиям.

Накладка 2, защищая корпус 1 от воздействия газов, воспринимает неравномерные тепловые нагрузки по радиусу, . При выполнении в накладке 2 камеры 6 сгорания в виде тороидального углубления по типу "Гессельман" термометрированием установлена кольцевая эона с экстремально повышенной температурой в накладке 2. Ширина этой зоны составляет 0,6-0,7 диаметра поршня.

Снижение уровня температуры в упомя50 нутой зоне и выравнивание поля температур в накладке 2 осуществлено с помощью размещения в этой зоне среднего кольцевого выступа 10, внполняющего роль теплового моста для отвода тепла в корпус 1. Экспериментально установлено, что при величине относительной площади опорной поверхности среднего выступа, равной Ы /Б„=0,07-0,09, обеспечивается наибольшая равномерность распределения температур по всей поверхности накладки. Это приводит к выравниванию теплонапряженности, а следовательно, и к выравниванию основной составляющей коэффициента запаса прочности (по термическим нагрузкам) по всему радиусу накладки.

При этом, по расчетам суммарная величина коэффициента запаса прочности накладки находится в пределах п=1,32, рекомендуемых для поршневых накладок при проектировании поршней двигателей внутреннего сгорания. Выполнение опорных поверхностей выступа. 10 с такими соотношениями позволяет выравнить поле температур по накладке, снизить коробление и трещинообразование, возникающее эа счет разности температурных расширений.

@ о р м у л а и э о б р е т е н и я

Поршень высокофорсированного четырехтактного дизеля, содержащий корпус с теплоизолирующей накладкой, имеющей на верхней поверхности центральный

> выступ и периферийное тороидальное углубление, образующее камеру .сгорания и выполненные на поверхности, обращенной к корпусу, центральный ,средний и перифериййый кольцевые выступы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности

I поршня путем выравнивания поля температур в накладке, средний выступ выполнен при следующих соотношениях размеров: 6 . s

-В=О,Ь-O 7- вЂ, =0,07-0,09, где И - диаметр средней линии среднего выступа;

Оп — наружный диаметр поршня, Я вЂ” площадь опорной поверхности среднего выступа;

8 =-В- — площадь днища поршня.

1518562

08 О

Составитель А. Гладких

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор В.Кабаций

Заказ 6585/40 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101