ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1928 года по МПК F01P3/10 

У двигателей внутреннего горения большой мощности, в частности у таких, которые работают с большим числом оборотов и по двухтактному циклу, количество тепла, переходящее из камеры сгорания в поршень, настолько велико, что естественного воздушного охлаждения уже недостаточно и должно быть применено охлаждение при помощи жидкости. В нашедшей себе широкое распространение форме осуществления таких поршней, часть поршня, обращенная в сторону камеры сгорания, имеет вторую перегородку, в виде полого тела, через которое пропускается охлаждающая жидкость, благодаря чему теплота отводится вместе с жидкостью, которая таким образом охлаждает поршень и защищает его от накопления в нем тепла. У двигателей внутреннего горения, в которых приходится отводить весьма большие количества тепла, т.-е. в частности у таких, у которых диаметр цилиндра и число оборотов весьма велики, опасность поломки поршней, даже при охлаждении таковых жидкостью, все же существует, так как обращенная в сторону камеры сгорания поверхность поршня, вследствие ее большого диаметра, перегревается в значительно большей мере, чем боковые поверхности поршня. Такой, весьма большой разностью температур в больших поршнях, вызываются напряжения, ведущие к поломке поршня, тем более вероятной, чем резче происходит охлаждение поршня и чем выше температура, до которой нагревается его поверхность, обращенная в сторону камеры сгорания.

Для устранения этого недостатка, обращенная в сторону камеры сгорания часть поршня, согласно предлагаемому изобретению, устраивается в виде кольцевого, полого тела, приспособленного для охлаждения жидкостью, в которое вставляется с зазором защитное тело, перекрывающее лобовую сторону его наподобие колпачка, таким образом, что оно может расширяться, не вызывая этим напряжений в окружающем его кольцевом теле.

На приложенном чертеже показаны две формы осуществления предлагаемого изобретения, при чем фиг. 1 изображает поршень двигателя внутреннего горения простого действия с подвижным поршневым штоком, а фиг. 2 - видоизменение поршня двигателя простого действия с закрепленным поршневым штоком.

В обеих формах осуществления на обращенном к камере сгорания конце поршня А, выполненного в виде кольцевого полого тела А¹ образована полость а², которая обычным способом приспособлена для охлаждения жидкостью. В центральное отверстие кольцевого полого тела А¹ вставлено защитное тело В, перекрывающее лобовую сторону кольцевого тела наподобие колпачка; стержень b¹ этого защитного тела скреплен с телом поршня, как это изображено на чертеже. При этом защитное тело В вставлено в кольцевое полое тело А¹ с таким зазором, что оно даже при весьма высоких температурах, действию которых оно подвергается, может расширяться без того, чтобы вызывать какие-либо напряжения в кольцевом полом теле А¹. Таким образом у поршней, величина которых не превосходит некоторого определенного предела, действие высоких температур обезвреживается тем, что, с одной стороны, защитное тело В может беспрепятственно расширяться и, с другой стороны, температура не поднимается выше допустимого значения, благодаря охлаждению, вызываемому хорошо охлаждаемой кольцевой частью A¹ поршня.

У поршней, имеющих особенно большие размеры, может выявиться необходимость в непосредственном охлаждении также и стержня b¹ защитного тела В, заходящего в кольцевую часть А¹ поршня. С этой целью стержень b¹ (фиг. 2) снабжается полостью b², предназначенной для охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость проводится таким образом, чтобы она сначала протекала через кольцевое полое пространство а² поршня, а затем через полость b² защитного тела В, чтобы в части В поршня, принимающей во время работы более высокую температуру, жидкость подводилась с более высокой температурой. Описанным выше устройством достигается в обеих частях поршня меньшая разность температур, благодаря чему они являются защищенными от появления недопустимых высоких напряжений.

1. Поршень для двигателей внутреннего горения, характеризующийся тем, что верхняя часть его А¹ (фиг. 1, 2) снабжена кольцевою полостью а² для охлаждающей жидкости и в центральное отверстие этой части вставлено с зазором, допускающим тепловые расширения, защитное тело В, перекрывающее лобовую сторону поршня.

2. Видоизменение поршня, охарактеризованного в п. 1, отличающееся тем, что защитное тело В снабжено полостью b² (фиг. 2) для охлаждающей жидкости.

3. Форма выполнения поршня, охарактеризованного в п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что охлаждающая жидкость в нем сначала пропускается через кольцевую полость а² поршня, а затем через полость b² защитного тела.