Составной поршень для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02F3/00 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано при разработке норшней и поршневых групп ДВС и компрессоров.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 показан составной поршень ДВС с дополнительным клапаном, выполненным в виде тарелки; на фиг. 2 - конструкция дополнительного клапана в виде пластины; на фиг. 3 - то же, в виде шарика.

Составной поршень ДВС установлен в цилиндре 1, в котором находится корпус поршня 2 с отверстиями 3 с вставленным в него полым поршневым пальцем 4, зафиксированным в отверстиях 3 с помощью сто- порных колец 5. При помоши этого полого п.оршневого пальца 4 корпус поршня 2 соч- „ченен с верхней оловкой 6 шатуна 7, в нижней головке 8 шатуна 7 закреплены шатунные вкладыши 9, которые охватывают шейку 10 коленчатого вала 11, в канавке 12 с дренажными окнами 13 в стенке корпуса поршня 2 установлено маслосъемное кольцо 14, корпус поршня 2 снабжен поперечной перегородкой 15, выполненной в форме воронки, открытой в сторону дпиша головки 16, размешенной .между последним и поршневым пальцем 4 и образующей с днишем головки 16 .маслосборника полость 17, причем поперечная перегородка 15 снабжена центральным отверстием 18, с размещенным в нем дополнительным клапаном 19, в виде тарел- ки, связывающим маслосборную полость 17 с подпоршневым пространством 20, днище головки 16 снабжено вертикальным упорным выступом 21, размещенным над допол- нительны.м клапаном 19.

Между выступом 21 и дополнительным клапаном 19 имеется зазор 22, позволяюпшй клапану 19 под действием сил инерции приподниматься, открывая проход для слива масла, ниже маслосъе.много кольца 14 на корпусе поршня 2 расположены канавки 23 с уплотнительными кольцами 24, из которых одно расположено ниже полого порщневого пальца 4, с двух сторон в полом порщневом пальце 4 вблизи его концов закреплены (запрессованы, ввинчены и т.п.) втулки 25 с осевыми отверстиями 26, с наружной сто- РОНЫ последние имеют конические посадочные места 27 (седла клапанов) с обоих концов в полый поршневой палец 4 между втулкой 25 и стопорным кольцом 5 вложено по одному шарику 28, отверстие стопорных ко- д;ец 5 меньше диаметра шариков 28, в сере- /,ине полого поршневого пальца 4 в его стенке имеются отверстия 29, с внутренней стороны в верхней головке бив нижней головке 8 шатуна 7 вьиюлнены проточки 30, соединенные между собой маслоподводя- цим каналом 31, выполненным в теле щату- на 7, в шатунных вкладышах 9 в середине выполнено отверстие 32, на шатунной шей

5 0

0

ке 10 коленчатого вала 11 имеется проточка 33, соединенная с каналом 34 подачи смазки от масляного насоса, канал 34 выполнен в теле коленчатого вала 11, посадка полого поршневого пальца 4 в верхней головке 6 шатуна 7 плотная.

Конструкция дополнительного клапана показана в виде пластины 35, которая крепится к поперечной перегородке корпуса порщня 2 сваркой (фиг. 2), а другая конструкция - в виде шарика 36 (фиг. 3).

Составной поршень ДВС работает следующим образом.

Маслосъемное кольцо 14 позволяет смазке и газам перетекать через дренажные окна 13 в полость между поперечной перегородкой 15 и головкой 16, поскольку эта полость отделена от картера двигателя дополнительным клапаном 19 (он закрыт под действием перепада давления), то маслосъемное кольцо 14 одновременно выполняет и функцию уплотнительного (компрессионного), прижимаясь давлением газов к нижнему краю канавки 12. В такте всасывания за счет разрежения в цилиндре 1 и за счет сил инерции дополнительный клапан 19 поднимается, используя зазор 22, и открывает путь для слива .масла через отверстия 18 в поперечной перегородке 15. От масляного насоса масло поступает через канал 34 в теле коленчатого вала 11, проточку 33 на шейке 10 коленчатого вала 11, отверстия 32 в шатунных вкладышах 9, проточки 30 в головках 6 и 8 шатуна 7, соединенные маслопод- водяш.им каналом 31 в теле шатуна 7, отверстия 29, выполненные в стенке юлого поршневого пальца 4, масло поступает внутрь полого порщневого пальца 4 и через отверстия 26 во втулках 25 (когда давление в цилиндре 1 ниже, чем то, которое обеспечивает масляный насос), масло поступает на стенку цилиндра I поверх уплотнительного кольца 24, через неплотности в нижних кольцах 24 часть масла продавливается под действием сил давления газа вниз, а другая поднимается к верхним уплотнитель- ным (компрессионным) кольца.м 24 за счет «насосного эффекта действия колец на масло.

В итоге смазка уменьшает трение и износ колец 14 и 24 и цилиндра 1, улучшает уплотнение колец 14 и 24, так как жидкость (смазка) через неплотности перетекает с гораздо меньшим расходом, чем 1 аз при работе колец 24 «всухую, как в известном устройства. В те моменты, когда давление в цилиндре 1 выше, чем то, которое обеспечивает масляный насос, шарики 28 встают на конические посадочные места 27 (седла клапанов), играя роль обратных клапанов, и перекрывая путь обратному течению масла и препятствуя попаданию газов в магистраль подачи масла через полый галец 4.

Фиг.г

Фиг.З