Поршень с газостатической разгрузкой Советский патент 1983 года по МПК F16J1/00 

Изобретение относится к двигателестроению и может найти применение в двигателях внутреннего сгорания. Известен поршень, содержащий установленные в верхней и нижней части уплотнительные и направляющие кольца, причем между кольцами в поршне образованы полости, соединенные каналами с источником давления I . Недостатком указанного поршня является наличие дополнительного источника давНаиболее близким по технической сущности к изобретению является порщень, соединенный с помощью пальца с головкой шатуна и содержащий установленные в верхней и нижней части уплотнительные и направляющие кольца, причем между кольцами выполнены рабочие камеры, соединенные каналами с пространством над поршнем 2 . Недостатком известного порщня является повыщенный расход газов, образующихся в камере сгорания при рабочем ходе, на создание газостатического эффекта, вследствие их непрерывной утечки из кольцевой полости в картер двигателя. Цель изобретения - сокращение непроизводительного расхода рабочих газов. Поставленная цель достигается тем, что в порщне с газостатической разгрузкой, соединенном с помощью пальца с головкой шатуна и имеющем каналы, соединяющие . , ,,.., пространство над поршнем с рабочими камерами, выполненными на наружной поверхности порщня между уплотнительными кольцами, причем в каналах установлены управляющий элемент, выполнена пересекающая каналы расточка, а управляющий элемент выполнен в виде цилиндрического золотника, кинематически связанного с головкой щатуна и установленного в расточке с возможностью соединения рабочих камер с полостью над поршнем при максимальном угле поворота шатуна относительно поршня. На чертеже изображен поршень, продольныи разрез. Корпус 1 порщня размещен в установленной в блоке цилиндров 2 гильзе 3. Над порщнем установлена головка 4 блока цилиндров 2. В канавках поршня в верхней и нижней части размещены уплотнительные и направляющие кольца 5 и 6. Порщень соединен с головкой шатуна 7 при помощи пальца 8. В теле порщня выполнены каналы 9 и 10, соединяющие полость 11 над поршнем с рабочими камерами 12 и 13, выполненными на противоположных сторонах поршня между кольцами 5 и 6. Б расточке, в 1полненной в теле порщня и пересекающей каналы 9 и 10, установлен золотник 14 с канавками 15, кинематически соединенный при помощи штифта 16 с вилкой 17, выполненной в головке щатуна 7. В процессе возвратно-поступательного Д15ижения порщня в гильзе 3 цилиндра шатун 7 и вилка 17 поворачиваются относительно среднего положения на некоторый угол в обе стороны от продольной оси порщня. П.ри этом вилка 17 через штифт 16 перемещает золотник 14 из одного крайнего положения в другое. В положении, когда порщень находится в верхней мертвой точке, золотник перекрывает каналы 9 и в начале рабочего хода рабочая камера полностью герметизирована. При движении порщня к среднему по длине его хода положению канавка 15 золотника соединяет участки канала 10, по которому газы из камеры сгорания под давлением поступают в ка.меру 13, где образуется газостатическая подушка, противодействующая силе, стремящейся прижать порщень к стенке гильзы 3 цилиндра. Таким образом, при рабочем ходе в положениях, когда угол между осью щатуна 7 и поршня близок к максимальному, когда угол между осью шатуна 7 и поршня близок к максимальному и, следовательно, давление поршня на стенку гильзы 3 также достигает наибольших значений, порщень получает газостатическую разгрузку и трение в этих условиях минимально. При такте сжатия золотник 14 своей канавкой 15 соединяет участки канала 9 и, следовательно, рабочую полость 11 со сжатой смесью с камерой 12 на боковой стенке поршня. Такой характер создания газостатического эффекта в наиболее неблагоприятных положениях порщня позволяет сократить до минимума расход рабочих газов.

ПОРШЕНЬ С ГАЗОСТАТИЧЕСКОЙ РАЗГРУЗКОЙ, соединенный с помощью пальца с головкой шатуна и имеющий каналы, соединяющие пространство над порШ W CZ ю 00 со IsD 05 щнем с рабочими камерами, выполненными на наружной поверхности порщня между уплотнительными кольцами, причем в каналах установлен управляющий элемент, отличающийся тем, что, с целью сокращения непроизводительного расхода рабочих газов, в порщне выполнена пересекающая указанные каналы расточка, а управляющий элемент выполнен в виде цилиндрического золотника, кинематически связанного с головкой щатуна и установленного в расточке с возможностью соединения рабочих камер с полостью над порщнем при максимальном угле поворота шатуна относительно порщня.