Поршень форсированного дизельного двигателя

Изобретение относится к двигателестроению. Поршень форсированного дизельного двигателя состоит из нижнего (1) и верхнего (2) фрагментов, соединенных между собой. Фрагменты (1) и (2) образуют периферийную (3) и центральную (4) полости охлаждения поршня. Полости (3) и (4) сообщены основными (5) и дополнительными (6) каналами. Основные каналы (5) выполнены в стенке нижнего фрагмента (1) перпендикулярно оси симметрии поршня. Дополнительные каналы (6) расположены выше основных каналов (5) наклонно к оси симметрии поршня. Лепестковые клапаны (7) закрывают дополнительные каналы (6) в период прогрева дизеля. Шторки лепестковых клапанов (7) выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы. Технический результат заключается в ускорении прогрева холодного дизеля путем закрытия дополнительных каналов поршня в период прогрева дизеля. 2 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршням форсированных дизельных двигателей.

Известен охлаждаемый поршень [1], состоящий из двух стальных фрагментов, сваренных между собой и образующих периферийную и центральную полости охлаждения, сообщающиеся друг с другом каналами, расположенными перпендикулярно оси симметрии поршня. За один оборот коленчатого вала в системе охлаждения поршня совершается полный цикл изменения состояния периферийной полости, включая ее частичное заполнение, омывание и охлаждение наиболее нагретой верхней части охлаждаемого днища поршня, возвращение масла в состояние частичного заполнения периферийной полости, передачу его в центральную полость, охлаждение центральной части днища поршня, и возвращение масла в картер.

Недостатком этого технического решения является то, что данная конструкция не обеспечивает надежного охлаждения поршней форсированных дизельных двигателей, имеющих максимальное давление в цилиндре 20 МПа и выше. Обеспечение работоспособности поршней форсированных дизельных двигателей, имеющих высокое давление и, соответственно, высокую температуру в цилиндре, требует более интенсивной циркуляции охлаждающего масла в полостях поршня.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является поршень форсированного дизельного двигателя [2], состоящий из двух стальных сваренных между собой нижнего и верхнего фрагментов, образующих периферийную и центральную полости охлаждения. Эти полости сообщаются основными каналами, выполненными в стенке нижнего фрагмента перпендикулярно оси симметрии поршня, и дополнительными каналами, расположенными наклонно к оси симметрии поршня выше основных каналов. Наличие двух типов каналов позволяет осуществлять циклическую передачу масла из периферийной полости в центральную при положениях поршня как вблизи НМТ, так и вблизи ВМТ, т.е. с удвоенной частотой по сравнению с конструкцией охлаждаемого поршня [1]. Удвоение частоты замещения масла в полостях охлаждения увеличивает интенсивность охлаждения поршня.

Недостатком этого технического решения является интенсивное охлаждение поршня в период прогрева холодного дизеля, что замедляет прогрев поршня после пуска холодного дизеля.

Цель изобретения - ускорение прогрева форсированного дизельного двигателя путем отключения дополнительных каналов в период прогрева холодного дизеля.

Поставленная цель достигается установкой на поршне лепестковых клапанов, шторки которых выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, закрывающих дополнительные каналы в период прогрева дизеля.

Новым в поршне форсированного дизельного двигателя является установка на поршне лепестковых клапанов, шторки которых выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, закрывающих дополнительные каналы в период прогрева дизеля.

На фиг. 1 представлен поршень форсированного дизельного двигателя в период прогрева холодного дизеля; на фиг. 2 представлен поршень форсированного дизельного двигателя в рабочем положении.

Поршень форсированного дизельного двигателя состоит из соединенных друг с другом нижнего 1 и верхнего 2 фрагментов. Фрагменты 1 и 2 образуют периферийную 3 и центральную 4 полости охлаждения, сообщающиеся друг с другом посредством основных каналов 5, расположенных перпендикулярно оси симметрии поршня, и дополнительных каналов 6, расположенных наклонно к оси симметрии поршня выше основных каналов 5.

Внутри центральной полости охлаждения 4 установлены лепестковые клапаны 7. При пуске и прогреве холодного двигателя шторки лепестковых клапанов 7 (фиг. 1) прижаты к поверхности поршня и препятствуют движению охлаждающего масла по дополнительным каналам 6. При работе двигателя шторки лепестковых клапанов 7, выполненные из материала, обладающего эффектом памяти формы, отгибаются вверх, открывают дополнительные каналы 6 и занимают рабочее положение (фиг. 2).

Поршень форсированного дизельного двигателя работает следующим образом. При пуске и прогреве холодного двигателя, фиг. 1, шторки лепестковых клапанов 7 прижаты к поверхности поршня и препятствуют движению масла по дополнительным каналам 6, при этом интенсивность охлаждения поршня уменьшается, и поршень быстрее прогревается. Охлаждающее масло подается в периферийную полость 3 поршня, частично заполняет ее, и при возвратно-поступательном движении поршня омывает нагретые поверхности, осуществляя их охлаждение. При движении поршня вверх от НМТ к ВМТ находящееся в периферийной полости 3 масло нагружается динамическим давлением, обусловленным силой инерции, и частично перетекает по каналам 5 из периферийной полости 3 в центральную 4, в которой осуществляется охлаждение центральной части днища поршня.

После прогрева двигателя в материале шторок лепестковых клапанов 7 происходит мартенситное превращение [3], они изменяют свою форму, отгибаются вверх и открывают дополнительные каналы 6, занимая рабочее положение, показанное на фиг. 2. В результате этого осуществляется циклическая передача масла из периферийной полости 3 в центральную 4 при положениях поршня как вблизи НМТ, так и вблизи ВМТ, т.е. с удвоенной частотой. Удвоение частоты замещения масла в полостях охлаждения увеличивает интенсивность охлаждения поршня.

При остановке и остывании двигателя материал шторок лепестковых клапанов охлаждается, и в нем происходит обратное мартенситное превращение [3], в результате которого шторки занимают исходное положение.

Если пуск производится на горячем двигателе, шторки лепестковых клапанов имеют температуру, равную температуре поршня, и остаются в рабочем положении, обеспечивая работу поршня форсированного дизельного двигателя.

Использование предлагаемого технического решения способствует ускорению прогрева форсированного дизельного двигателя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Патент DE 19846152 (А1).

2. Поршень форсированного дизельного двигателя. Патент РФ №2540194 С1. Опубл. 10.02.2015 г., бюл. №4.

3. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. / А.С. Тихонов, А.П. Герасимов, И.И. Прохорова - М.: Машиностроение, 1981. - 80 с.

Поршень форсированного дизельного двигателя, состоящий из двух соединенных между собой нижнего и верхнего фрагментов, образующих периферийную и центральную полости охлаждения, сообщенные основными каналами, выполненными в стенке нижнего фрагмента перпендикулярно оси симметрии поршня, и дополнительными каналами, расположенными выше основных каналов наклонно к оси симметрии поршня, отличающийся тем, что дополнительные каналы в период прогрева дизеля закрываются лепестковыми клапанами, шторки которых выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к поршню с цилиндрической стенкой. У поршня имеется головка, образующая углубление поршня.

Изобретение может быть использовано в поршнях, применяемых в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Поршень (18) для двигателя (10) внутреннего сгорания содержит корпус (20) поршня, включающий внешнюю цилиндрическую поверхность (22), определяющую продольную ось поршня, первый осевой торец (24) поршня и второй осевой торец (26) поршня, который включает торцевую поверхность (28) полости сгорания, определяющую полость (30) сгорания.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель с расщепленным циклом (10) содержит коленчатый вал, цилиндр (14) расширения, имеющий осевую линию (62), поршень (30) расширения, имеющий верхнюю поверхность и внешний периметр, головку (33) цилиндра, расположенную поверх цилиндра (14) расширения, так что нижняя поверхность головки (33) цилиндра обращена к верхней поверхности (50) поршня (30) расширения.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к дизельному двигателю, который содержит корпус, ограниченный в поперечном направлении юбкой, способной взаимодействовать со стенками цилиндра с осью С вращения, в котором поршень (3) может скользить вдоль данной оси С, указанный поршень (3) содержит переднюю грань, которая содержит центральный выступ (321), расположенное по периметру головки поршня кольцо (322) и камеру (323) с осью вращения В, которая проходит от центрального выступа (321) к расположенному по периметру головки поршня кольцу (322), с которым она соединяется у выступа (3220) толщины Ер, указанная камера (323) включает по существу расположенный вокруг выступа (3220) тор (3230), предпочтительно имеющий форму полукупола с максимальным радиусом Rt, обеспечивающим направление впрыскиваемого топлива под выступ (3220) в обратном направлении R в сторону центрального выступа (321), отличающийся тем, что центральный выступ (321) имеет отдельный верхний уклон А1 и нижний уклон А2, причем верхний уклон А1 является более пологим, чем нижний уклон А2.

Изобретение относится к дизельным двигателям внутреннего сгорания с камерами сгорания для высоких давлений воспламенения. .

Поршень // 2395699
Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением от сжатия и непосредственным впрыском, топлива в камеру сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, в основном к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с непосредственным впрыском топлива.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршням для двигателей внутреннего сгорания. Поршень (10) для двигателя внутреннего сгорания содержит дно поршня (10), цилиндрическую головку поршня (10), примыкающую к дну поршня (10), и по меньшей мере частично полую направляющую юбку (40) поршня (10).

Изобретение относится к области охлаждения подвижных частей двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней и штоков.

Изобретение относится к области охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является уменьшение потерь охлаждающей жидкости при охлаждении поршневых групп двигателя.

Изобретение относится к области охлаждения подвижных частей двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней и штоков.

Изобретение относится к области охлаждения подвижных частей двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней и штоков.

Изобретение относится к области охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является исключение потерь охлаждающей жидкости при охлаждении поршневых групп.

Изобретение относится к области охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней, штоков и цилиндра.

Изобретение относится к области охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является уменьшение потерь охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к охлаждению двигателей внутреннего сгорания, а именно поршневой группы двигателя. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания.

Изобретение относится к области охлаждения подвижных частей двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней и штоков.

Изобретение относится к охлаждению поршней двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания. В способе охлаждения поршня двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающем насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости и радиатор, согласно изобретению охлаждающая жидкость прокачивается насосом прокачки охлаждающей жидкости и движется по маршруту: насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости, радиатор, в котором охлаждающая жидкость охлаждается, и снова поступает в насос прокачки охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к двигателестроению. Поршень форсированного дизельного двигателя состоит из нижнего и верхнего фрагментов, соединенных между собой. Фрагменты и образуют периферийную и центральную полости охлаждения поршня. Полости и сообщены основными и дополнительными каналами. Основные каналы выполнены в стенке нижнего фрагмента перпендикулярно оси симметрии поршня. Дополнительные каналы расположены выше основных каналов наклонно к оси симметрии поршня. Лепестковые клапаны закрывают дополнительные каналы в период прогрева дизеля. Шторки лепестковых клапанов выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы. Технический результат заключается в ускорении прогрева холодного дизеля путем закрытия дополнительных каналов поршня в период прогрева дизеля. 2 ил.

Наверх