Поршень для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02F3/00 

фие 1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию поршней двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизелей.

Цель изобретения - равномерное распределение температуры по поверхности камеры сгорания и повышение эффективности тепловой защиты зоны поршневых канавок.

На фиг. 1 представлен предлагаемый поршень двигателя внутреннего сгорания с открытой камерой сгорания, имеющей центральный выступ; на фиг. 2 - то же, с полузакрытой камерой типа ЦНИДИ.

Поршень содержит головку 1, на боковой поверхности которой имеются канавки 2 для поршневых колец, тронк 3, камеру 4 сгорания с теплоизолирующей вставкой 5, выполненной двухстенной - наружная (верхняя)

6и внутренняя 7 стенки, между которыми образована герметичная полость 8, запол- пенная частично теплонаполнителем, например жидким натрием, который размещается в колодце-отстойнике 11. В качестве теплоносителя могут быть использованы также жидкий калий или смеси натрия и калия в любых соотношениях.

Вставка установлена в постели 9 из теплоизолирующего материала, например керамики. Внутренние поверхности стенок 6 и

7покрыты капиллярно-пористым материалом, например мелкоячеистой хромоникеле- вой сеткой 10. В нижней центральной части камеры 4 сгорания, теплоизолирующая вставка 5 имеет колодец-отстойник 11, а между стенками 6 и 7 установлены ребра 12 жесткости. Наружная (верхняя) стенка 6 вставки

5 выполнена по форме (профилю) камеры сгорания конкретного двигателя внутрен- него сгорания

Предлагаемый поршень двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом

При работе двигателя основная часть теп- ла от сгорания топлива в камере сгорания воспринимается наружной (верхней) стенкой в теплоизолирующей вставке 5. При возвратно-поступательном движении поршня теплоноситель смачивает мелкоячеистую хромоникелевую сетку 10 в результате деист- вия капиллярных сил и сил инерции (взбалтывания). От соприкосновения теплоносителя с горячими поверхностями стенки 6 и сетки 10 происходит испарение теплоносителя в ячейках хромоникелевой сетки. Образовавшийся пар через проходные отверстия в реб- pax 12 жесткости движется внутри герметичной полости 8 к наиболее холодным частям стенки 6 вставки 5 камеры 4 сгорания.

От соприкосновения с холодными стенками камеры сгорания пар конденсируется, перенося таким образом скрытую теплоту парообразования от более горячих участков к более холодным. Холодными участками головки 1 поршня являются охлаждаемые участки, в частности днище колодца-отстойника 11, которые охлаждаются со стороны картера двигателя разбрызгиванием масла (масляным туманом), струей масла через сверление в верхней головке шатуна или с помощью специально установленной форсунки.

Следовательног за счет теплоизолирующей постели 9, на которую установлена двух- стенная теплоизолирующая вставка 5, в сочетании с парообразованием в полости 3 вставки 5 и переносом тепла от наиболее горячих поверхностей к наиболее холодным (охлаждаемым) поверхностям камеры 4 сгорания в головке 1 поршня достигается изотермичность поверхности камеры сгорания и снижение температуры в зоне поршневых канавок 2, что приводит к наиболее благоприятным температурным условиям работы поршневых колец.

Формула изобретения

1.Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с канавками для поршневых колец, тронк, теплоизолирующую вставку с выполненной в ней камерой сгорания, установленную в головке на постели из теплоизолирующего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения эффективности тепловой защиты зоны поршневых канавок и равномерного распределения температур по поверхности камеры сгорания, вставка выполнена полой с внутренней герметичной полостью, заполненной теплоносителем, причем внутренняя поверхность вставки снабжена капиллярно-пористым слоем

2.Поршень по п. 1, отличающийся тем, что в нижней центральной части вставки выполнен колодец-отстойник.

3.Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем. что вставка снабжена ребрами жесткости, расположенными со стороны герметичной полости.

4.Поршень по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя использован жидкий натрий.

5.Поршень по пп. 1-4, отличающийся тем, что капиллярно-пористый слой выполнен в виде мелкоячеистой хромоникелевой сетки.

Изобретение относится к двигателе- строению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение интенсивности сгорания топлива путем равномерного распределения т-ры по поверхности камеры 4 сгорания, а также создания эффективной тепловой защиты зоны поршневых канавок 2 в головке 1 двигателя внутреннего сгорания В поршень устанавливается пустотелая теплоизолирчю щая вставка 5, заполненная частично теплоносителем, например жидким натрием При этом внутренние поверхности 7 полости вставки покрыты равномерно капиллярно- пористым материалом.например мелкоячеистой хромоникелевой сеткой 10 В нижней (центральной) части камеры сгорания теплоизолирующая вставка имеет колодец-отстойник II. Дя придания большей жесткости внутри полости установлены ребра 12 жесткости За счет установки вставки 5 на теплоизолирующую постель 9 в сочетании с парообразованием в полости 3 вставки 5 и переносом тепла от наиболее горячих поверхностей к более холодным поверхностям камеры 4 сгорания в головке 1 достигается изотермичность поверхности камеры сгорания и снижение т-ры в зоне поршневых канавок 2. 4 з п ф-лы, 2 ил (Л

Фиг. г

/