Поршень двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1974 года по МПК F02F3/18 F01P3/06 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях для охлаждения поршней.

Известны поршни двигателей внутреннего сгорания, содержаш.ие камеру сгорания и окружаюш ие ее замкнутую внутреннюю и соединенную с устройством для подвода жидкости внешнюю полости.

В известных поршнях теплоотвод от стенки камеры сгорания не регулируется, что ухудшает работу двигателя при пуске, особенно при низких температурах, и на частичных нагрузках.

Цель изобретения - создание поршня для двигателя внутреннего сгорания, в котором наряду с улучшенными пусковыми качествами обеспечивается постоянство температуры стенки поршня, в которой расположены поршневые кольца, и регулирование теплоотвода от камеры сгорания.

Для этого внутренняя полость частично заполнена легкоплавким материалом, например сплавом Вуда, который может быть размещен на уровне, обеспечиваюод,им его соприкосновение со стенкой камеры сгорания.

На фиг. 1 показан вариант выполнения поршня, продольный разрез; на фиг. 2 - другой вариант его выполнения.

Поршень 1 двигателя внутреннего сгорания в своей верхней части имеет шарообразную

камеру 2 сгорания с суженным заплечиком 3 камеры сгорания. Камера сгорания 2 вмонтирована в поршень 1 в виде отдельного конструктивного элемента.

Стенка 4 камеры сгорания 2 окружена замкнутой внутренней полостью 5, частично заполненной легкоплавким материалом 6 с заданной температурой плавления, например снлавом Вуда. Как только легкоплавкий материал 6 достигнет жидкофазного состояния, он будет отброшен движением поршня до верхнего края 7 и заполнит всю внутреннюю полость 5. Между внутренней полостью 5 и несуш,ей поршневые кольца 8 стенкой поршня предусмотрена внешняя полость 9.

Во внешней полости 9 установлена форсунка 10, через которую во время работы двигателя непрерывно впрыскивается масло из системы смазки двигателя. Восприняв подлежащее отводу тепло, масло вновь стекает через отверстие 11 в картер двигателяПри работе двигателя до тех пор, пока температура стенки 4 камеры сгорания 2 не превысит 180°С, находящийся в нижней части внутренней полости 5 легкоплавкий материал 6 будет оставаться в твердом состоянии. Движение поршня 1 вверх и вниз не будет оказы вать влияния на положение твердого материала. Верхняя часть внутренней полости 5 обеспечивает в этот момент интенсивно деиствующую тепловую изоляцию, чем достигается быстрый после пуска двигателя нагрев стенки 4 камеры сгорания 2. Как только температура степки 4 камеры сгорания 2 достигнет своей номинальной температуры, например 200°С, легкоплавкий материал 6 перейдет в жидкую фазу, и вследствие движения поршня вверх и вниз заполнит всю внутреннюю полость 5 и станет хорошо передавать или отводить тепло у верхней стенки 4 камеры сгорания 2.

Температура всей стенки 4 камеры сгорания 2 будет до той поры поддерживаться на почти равном уровне, пока в результате холостого хода или остановки двигателя температура упадет ниже 180°G, а легкоплавкий материал 6 опять скопится на дне внутренней полости 5 и застынет.

Легкоплавкий материал 6 воспринимает тепло стенки 4 камеры сгорания 2 и передает его охватывающей ее внешней полости 9, где тепло воспринимается непрерывно циркулируЮШ.ИМ маслом системы смазки двигателя и отводится от поршня 1.

Компоновка внешней полости 9 обеспечимет одновременно и равномерное охлаждение маслом несушей поршневые кольца 8 стенки поршня 1, предотвращая закоксование смазочного масла и заедание поршневых колец 8. Вместе с тем внешняя полость 9 выполняет роль экрана, благодаря которому высокие

температуры стенки камеры сгорания не передаются стенке поршня 1.

К достоийст ву поршня 1 можно отнести то, что благодаря наличию полости 5 с легкоплавким материалом 6 предотвращается непосредственное соприкосновение масла с горячими газообразными продуктами сгорания и масло не портится. Вредный эффект особо горячих мест стенки 4 камерь сгорания 2, от которых надо отвести большое количество тепла, погашается тем, что тепло распределяется до передачи маслу по всему легкоплавкому материалу 6.

Предмет изобретения

1.Поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий камеру сгорания и окружающие ее замкнутую внутреннюю и, соединенную с устройством для подвода жидкости внешнюю полости, отличающийся тем, что, с целью регулирования теплоотвода от камеры сгорания, внутренняя полость частично заполнена легкоплавким материалом, например сплавом Вуда.

2.Поршень по п. 1,отличающийся тем, что легкоплавкий материал размещен на уровне, обеспечивающем его соприкосновение со стенкой камеры сгорания.

Фиг. 2