Поршень высокофорсированного четырехтактного дизеля Советский патент 1989 года по МПК F02F3/02 

О

ЭО

сд

1C

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_к/S_п=0,07-0,09 при коэффициенте запаса прочности 1,3≤п≤2, где S_к - площадь опорной поверхности выступа

S_п - площадь днища поршня. 3 ил.

Фие.Т

Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к поршням двигателя внутреннего сгорания, преимущественно высокофорсированных четы- рехтактных дизелей.

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

ha фиг. 1 показгш предлагаемый поршеньJ продольный разрез; на фиг.2 изменение 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 сгорания, например, типа Гессельман, На поверхности 7 накладки 2, обращенной к корпусу 1 имеются центральны S, периферийный 9 и средний 10 кольцевые выступы. Накладка 2 опирается на корпус 1 через проставку 11, выполненную из материала с коэффициентом теплопроводности, равным коэффициенту теплопроводности накладки, и центрируется относительно него через вставку 12.

При работе двигателя, особенно высокофорсированного четырехтактного дизеля, поршень подвергается значительным температурным воздейстиям. Накладка 2, защищая корпус 1 от воздействия газов, воспринимает неравно мерные тепловые нагрузки по рад1О СУ, При выполнении в накладке 2 ка меры б сгорания в виде тороидального углубления по типу Гессельман термомет- рированием установлена кольцевая зона с экстремально повьпяенной Temiepaтурой в накладке 2, Ширина этой зоны составляет 0,6-0,7 диаметра поршня. Снижение уровня температуры в упомянутой зоне и выравнивание поля темпе ратур в накладке 2 осуществлено с по мощью размещения в этой зоне среднего кольцевого выступа 10 вьшолняющего

Q 5

0 5 0

5

0

0

роль теплового моста для отвода тепла в корпус 1. Экспериментально уста- новлено, что при величине относительной площади опорной поверхности среднего выступа, равной У,,07-0,09, обеспечивается наибольшая равномерность распределения температур по всей поверхности накладки. Это приводит к выравниванию теплонапряженнос- ти, 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 ,3- 2, рекомендуемых для поршневых накладок при проектировании поршней двигателей внутреннего сгорания. Вьтол- нение опорных поверхностей выступа. 10 с такими соотношениями позволяет вы- равнить поле температур по накладке, снизить коробление и трещинообразова- вне, возникающее за счет разности температурных расширений.

Формула из обретения

Поршень высокофорсированного четырехтактного дизеля, содержащий корпус с теплоизолирующей накладкой, имеющей на верх ней поверхности центральный выступ и периферийное тороидальное углубление, образующее камеру сгорания и выполненные на поверхности, обращенной к корпусу, центральный i средний и периферийный кольцевые вы- ступы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности порщня путем выравнивания поля температур в накладке, средний выступ выполнен при следующих соотнощениях размеров:

,6-0,7; ,07-0,09, УП bf,

где Uj, диаметр средней линии среднего выступа;

Ut, - наружный диаметр поршня;

Яц - площадь опорной поверхности /. 2 среднего выступа; S - площадь днища поршня.

Редактор Т.Парфенова

Составитель А.Гладких

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Кабаций

Заказ 6585/40

Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

0.7

R

Фие2

0,5 0,7

Фиг.З

Подписное