DK174408B1

DK174408B1 - Canned motor compressor

Info

Publication number: DK174408B1
Application number: DK199200898A
Authority: DK
Inventors: Takeshi Odajima
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 2003-02-17
Also published as: KR930002667A; KR960004245B1; DK89892A; DK89892D0; JPH0518358A; CN1070719A; JP3082867B2; CN1024293C

Description

DK 174408 B1DK 174408 B1

Opfindelsen angår i almindelighed en hermetisk motorkompressor og nærmere bestemt en forbedring af en kompressionsmekanisme til en hermetisk reciprocerende stempelkompressor til anvendelse i køleudstyr eller lignende.The invention relates generally to a hermetic motor compressor and more particularly to an improvement of a compression mechanism for a hermetic reciprocating piston compressor for use in refrigeration equipment or the like.

55

Beskrivelse af teknikkens stadeDescription of the state of the art

Idet der først henvises til fig. 5 beskrives en konventionel hermetisk motorkompressor.Referring first to FIG. 5, a conventional hermetic motor compressor is described.

1010

Blandt de hermetiske motorkompressorer/ som anvendes til køleskabe, luftkonditioneringsanlæg osv., omfatter en reciprocerende kompressor en lukket beholder 1, som rummer en kompressionsmekaniske 2 og en el-motor 3. I bunden af 15 den lukkede beholder findes et forråd af køleolie 4. Et stempel 6 er glidende forskydeligt anbragt i en cylinderudboring i én til kompressionsmekanismen 2 hørende cylinder 7. Stemplet 6 bringes til at reciprocere i cylinderudboringen ved hjælp af excentrisk rotation af en elek-20 trisk del (krumtapsøle) 5a på en roterende aksel 5, som overfører rotationen fra den elektriske motor 3, hvorved en kølegas indsuges, komprimeres og udstødes.Among the hermetic motor compressors / used for refrigerators, air conditioners, etc., a reciprocating compressor comprises a closed container 1 which contains a compression mechanical 2 and an electric motor 3. At the bottom of the closed container there is a supply of cooling oil 4. A piston 6 is slidably slidably disposed in a cylinder bore in one of cylinder 7 of the compression mechanism 2. The piston 6 is caused to reciprocate in the cylinder bore by eccentric rotation of an electric part (crank) 5a of a rotating shaft 5 which transmits the rotation of the electric motor 3, whereby a cooling gas is sucked in, compressed and ejected.

En mod stemplet 6 vendende udstødningsåbning 11 er desu-25 den udformet i en del af et cylinderhoved 8. Denne udstødningsport 11 åbnes og lukkes af én som en pladeventil 9 udformet udstødningsventil. 1 sådanne konventionelle hermetiske motorkompressores 30 kompressionsmekanisme er der et problem, fordi der dannes et dødrum af et vist volumen af udstødningsåbningen 11 i DK 174408 B1 2 cylinderhovedet 8 og et mellemrum, som dannes af et topspillerum mellem cylinderhovedet 8 og stemplet 6, når dette når sit topdødpunkt. Dette volumen optager ca. 0,5-2% af den teoretiske fortrængning og udgør en faktor, som 5 reducerer kompressorens volumetriske effektivitet. Specielt optager udstødningsåbningen 11’s volumen så meget som 50-60% af det samlede dødvolumen.In addition, an exhaust port 11 facing the piston 6 is formed in a portion of a cylinder head 8. This exhaust port 11 is opened and closed by one exhaust valve 9 designed as a plate valve 9. In the compression mechanism of such conventional hermetic motor compressors 30, there is a problem because a dead space is formed by a certain volume of the exhaust port 11 of the cylinder head 8 and a gap formed by a peak clearance between the cylinder head 8 and the piston 6 when its pinnacle. This volume occupies approx. 0.5-2% of the theoretical displacement and constitutes a factor which reduces the volumetric efficiency of the compressor. In particular, the exhaust port occupies 11's volume as much as 50-60% of the total dead volume.

For at undgå problemet med dødvolumenet, som den ovenfor 10 beskrevne kendte teknik medfører, har ansøgeren i japansk patentansøgning nr. 3-51111 (indleveret den 15. marts 1991) foreslået en forbedring, som omfatter, at der på-stemplet er udformet et fremspring, som flugter med udstødningsåbningen i cylinderhovedet, hvorved dødvolumenet 15 bliver mindre, når stemplet når topdødpunktet. Når stemplet 6 nærmer sig topdødpunktet, vil gasstrømmens hastighed gennem gaspassagen mellem stemplets fremspring og cylinderhovedets udstødningsåbning 11 imidlertid blive abnormalt forøget med denne konstruktion. Desuden er der 20 mulighed for, at der opstår et abnormalt tryktab. Af denne grund er der behov for at tage yderligere hensyn til den gaspassage, som er udformet mellem fremspringet og udstødningsåbningen 11.In order to avoid the problem of the dead volume caused by the prior art described above, the applicant in Japanese Patent Application No. 3-51111 (filed March 15, 1991) has proposed an improvement which includes a protuberance formed on the stamp , which aligns with the exhaust port in the cylinder head, thereby reducing the dead volume 15 as the piston reaches the top dead center. However, as the piston 6 approaches the peak dead center, the velocity of the gas flow through the gas passage between the piston projections and the cylinder head exhaust port 11 will be abnormally increased with this construction. In addition, there is 20 possibility of abnormal pressure loss. For this reason, there is a need to take further account of the gas passage formed between the projection and the exhaust port 11.

25 Opfindelsens hovedindholdThe main content of the invention

Formålet med opfindelsen er at løse de problemer, som er forbundet med den ovennævnte kendte teknik, ved at anvise en hermetisk motorkompressor af den indledningsvis nævnte 30 art, hvormed der elimineres de problemer, der opstår med forøget tryktab og usædvanlig stor gasstrømningshastighed 3 DK 174408 B1 i forbindelse med forsøg på at reducere dødvolumenet ved at udforme et fremspring på stempelhovedet, og som desuden effektivt kan gøre brug af stemplet med det på dette anbragte fremspring.The object of the invention is to solve the problems associated with the aforementioned prior art by providing a hermetic motor compressor of the above mentioned kind, which eliminates the problems arising from increased pressure loss and unusually high gas flow rate 3 DK 174408 B1 in connection with attempts to reduce the dead volume by forming a protrusion on the plunger head, and which can additionally make effective use of the plunger with the protrusion disposed thereon.

55

En første betingelse for at kunne at opfylde ovennævnte formål er at sænke gasstrømningshastigheden gennem udstrømningsåbningen til eller under strømningshastigheden af den gas, som strømmer gennem ventilspalten ved udstød-10 ningsventilen. En anden betingelse er at sætte tryktabet ned til et minimumniveau. Under hensyntagen til disse betingelser er det nødvendigt at fastlægge konfigurationerne af stemplets fremspring og af udstødningsåbningen. Når disse konfigurationer af stemplets fremspring og af ud-15 stødningsåbningen er fastlagt under sådanne betingelser, begrænses de respektive deles dimensionelle forhold til en bestemt værdi. De nævnte betingelser tilfredsstilles ikke af andre forhold end ovennævnte bestemte værdi, eller, hvis betingelserne er tilfredsstillet, så er mellem-20 rummet mellem stempelfremspringet og udstødningsåbningen så stor, at det er umuligt effektivt at reducere udstrømningsåbningens volumen. Dette fører til en tilstand, hvor det tilsigtede formål med stemplet med tilhørende fremspring ikke er opnået.A first condition to be able to fulfill the above purpose is to lower the gas flow rate through the outflow opening to or below the flow rate of the gas flowing through the valve gap at the exhaust valve. Another condition is to reduce the pressure drop to a minimum level. Taking into account these conditions, it is necessary to determine the configurations of the piston projections and of the exhaust port. When these configurations of the piston projections and of the exhaust port are determined under such conditions, the dimensional relationship of the respective parts is limited to a particular value. The said conditions are not satisfied by conditions other than the above specified value or, if the conditions are satisfied, the gap between the piston projection and the exhaust opening is so large that it is impossible to effectively reduce the volume of the outlet opening. This leads to a condition in which the intended purpose of the piston and its associated projection is not achieved.

2525

Opfindelsens formål opnås ved hjælp af en hermetisk reci-procerende stempelkompressor af den art, som omfatter en kompressionsmekanisme, som er anbragt i en lukket beholder og indrettet til at blive drevet af en el-motor for 30 at komprimere en kølegas, hvilken kompressionsmekanisme omfatter en cylinder, et stempel, som reciprocerende kan DK 174408 B1 4 bevæges i denne cylinder, og et cylinderhoved, hvori der er udformet en udstødningsåbning, som vender mod stempelhovedets topflade, hvilket stempel er forsynet med et i det væsentlige keglestubformet fremspring, som er udfor-5 met på stempelhovedet og indrettet til at blive indført i udstødningsåbningen, når stemplet er i det mindste i en stilling tæt ved dets topdødpunkt, og udstødningsåbningens dybde (T) er dimensioneret til at være i hovedsagen lig med fremspringets højde (h) , og det nye og særegne 10 ved denne kompressor består i, at et forhold på di : d2 : d3 : dj er fra 1,3 til 1,4 : 1 : fra 1,5 til 1,7 : fra 1,0 til 1,1; og h/{(di - d2)/2} > h/{(d3 - di) /2) 15 hvor dj er fremspringets største diameter, d2 dets mindste diameter, d3 udstødningsåbningens største diameter og d4 dens mindste diameter.The object of the invention is achieved by means of a hermetic recirculating piston compressor of the kind comprising a compression mechanism arranged in a closed container and arranged to be driven by an electric motor for compressing a cooling gas comprising a compression mechanism. cylinder, a piston reciprocatingly movable in this cylinder, and a cylinder head in which is provided an ejection opening facing the top surface of the piston head, which piston is provided with a substantially cone-shaped projection which 5, on the piston head and adapted to be inserted into the ejection opening when the piston is at least in a position close to its peak dead center and the depth (T) of the exhaust opening is dimensioned to be substantially equal to the height (h) of the projection; new and distinctive 10 of this compressor is that a ratio of di: d2: d3: dj is from 1.3 to 1.4: 1: from 1.5 to 1.7: fr α 1.0 to 1.1; and h / {(di - d2) / 2}> h / {(d3 - di) / 2) where dj is the largest diameter of the projection, d2 its smallest diameter, d3 the largest diameter of the ejection opening and d4 its smallest diameter.

20 Da dimensionsforholdet af stempelfremspringet og udstrømningsåbningen er fastlagt som angivet ovenfor, er kravene til, at gasstrømningshastigheden ved udstødningsåbningen er begrænset til ikke at være højere end gasstrømningshastigheden ved ventilspalten, og til at tryktabet 25 er nedsat til et minimum, tilfredsstillet til effektiv eliminering af en væsentlig del af dødvolumenet. I overensstemmelse hermed opnås den tilsigtede funktion af stemplet med tilhørende fremspring. 1Since the dimensional ratio of the piston protrusion and the outlet opening is set as above, the requirements that the gas flow rate at the exhaust opening is limited to not be higher than the gas flow rate at the valve gap and that the pressure drop 25 is minimized is satisfied for efficient elimination of substantial part of the death volume. Accordingly, the intended function of the piston and its associated projections is achieved. 1

Ovennævnte og andre formål, træk og fordele ifølge opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til 5 DK 174408 B1 tegningen.The above and other objects, features and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

Kort beskrivelse af tegningen 5 Fig. 1 viser et vertikalt tværsnit gennem en udførelsesform for en reciprocerende stempelkompressor ifølge opfindelsen, fig. 2 i større målestok en til den i fig. 1 viste kom-10 pressor hørende udstødningsåbning og fremspring på et stempel, fig. 3A og 3B tværsnit til at forklare grundlaget for fastlæggelsen af dimensionerne for stempelfremspringet og 15 udstødningsåbningen, fig. 4 et diagram, der viser forholdet mellem rotationsvinklen for én til en roterende aksel hørende krumtapsdel, gasstrømningshastigheden ved et ventilspillerum og 20 tryktabet; fig. 5 et vertikalt tværsnit gennem en konventionel reciprocerende stempelkompressor.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a vertical cross section through an embodiment of a reciprocating piston compressor according to the invention; FIG. 2 on a larger scale than that of FIG. 1 illustrates the exhaust port and projection of a compressor shown on a piston; FIG. 3A and 3B are cross sections to explain the basis for determining the dimensions of the piston projection and the exhaust port; FIG. 4 is a diagram showing the ratio of the rotation angle of one crankcase to a rotary shaft, the gas flow rate at a valve clearance and the pressure loss; FIG. 5 is a vertical section through a conventional reciprocating piston compressor.

25 Beskrivelse af en foretrukket udførelsesformDescription of a Preferred Embodiment

En foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen beskrives i det følgende under henvisning til fig. 1-4. Bemærk, at dele, som i fig. 1-3 er angivet med samme hen-30 visningstal som i fig. 5, svarer til tilsvarende dele af den i fig. 5 viste kendte konstruktion. Beskrivelsen af DK 174408 B1 6 disse dele er derfor udeladt i det følgende.A preferred embodiment of the invention is described below with reference to FIG. 1-4. Note that parts as in FIG. 1-3 are indicated by the same reference numerals as in FIG. 5 corresponds to corresponding parts of the one shown in FIG. 5. The description of DK 174408 B1 6 these parts is therefore omitted below.

En hermetisk reciprocerende stempelkompressor ifølge opfindelsen omfatter et' fremspring 10, som er udformet på 5 oversiden af et stempel 6 i en position, som flugter med en udstødningsåbning, der er udformet i et cylinderhoved 8 på en kompressionsmekanisme 2. Som tydeligt vist i fig.A hermetically reciprocating piston compressor according to the invention comprises a projection 10 formed on the top surface of a piston 6 in a position which aligns with an exhaust opening formed in a cylinder head 8 of a compression mechanism 2. As clearly shown in FIG.

2 og 3 er dette fremspring 10 keglestubformet. Udstødningsåbningen 11, der skal optage dette fremspring 10, er 10 udformet som et keglestubformet gennemgående hul, der er tildannet i hovedet 8.2 and 3, this projection 10 is cone-shaped. The ejection opening 11, which is intended to receive this projection 10, is 10 formed as a cone-shaped through-hole formed in the head 8.

Som vist i fig. 2, har fremspringet 10 en højde h fra stemplet 6's overside, en store diameter di og lille dia-15 meter d?. Modsvarende har udstødningsåbningen 11 en dybde T, som fastlægges af hovedet 8's tykkelse, en store diameter d3 og en lille diameter d4. Fremspringet 10's højde h er lig med eller lidt mindre end udstødningsåbningen 11's dybde T.As shown in FIG. 2, the projection 10 has a height h from the upper side of the piston 6, a large diameter di and a small diameter 15 meters d ?. Similarly, the exhaust port 11 has a depth T which is determined by the thickness of the head 8, a large diameter d3 and a small diameter d4. The height h of the projection 10 is equal to or slightly smaller than the depth T. of the exhaust opening 11.

2020

Fig. 3 illustrerer en tilstand, hvor stemplet 6 nærmer sig sit topdødpunkt under kompressionslaget, og fremspringet 10 er i færd med at udfylde udstødningsåbningens 11's volumen. På dette trin af kompressionslaget er ud-25 stødningsventilen 9 allerede ført væk fra ventilsædet på cylinderhovedet 8's yderside af det gastryk, som stødes ud gennem udstrømningsåbningen 11 fra et kompressionsrum, som afgrænses af stemplet 6, cylinderen 7 og cylinderhovedet 8, hvorved der dannes et ventilmellemrum.FIG. 3 illustrates a condition where the piston 6 approaches its peak dead center below the compression layer and the projection 10 is filling the volume of the exhaust port 11. At this stage of the compression layer, the exhaust valve 9 has already been guided away from the valve seat on the outside of the cylinder head 8 by the gas pressure being ejected through the outlet opening 11 from a compression space defined by the piston 6, the cylinder 7 and the cylinder head 8, thereby forming a valve gap.

30 7 DK 174408 B130 7 DK 174408 B1

Under en periode, der strækker sig fra det tidspunkt, hvor stemplet 6's fremspring 10 begynder at bevæge sig ind i udstødningsåbningen 11, til det tidspunkt, hvor stemplet 6 når sit topdødpunkt, varierer tværsnitsarealet 5 af den ringformede gaspassage 13, som afgrænses af fremspringet 10's ydre periferiflade og udstødningsåbningen 11's indre periferiflade. Den måde, hvorpå denne variation finder sted, er forskellig i afhængighed af stempelfremspringet 10's diametre di og d? og udstødningsåbnin-10 gen 11's diametre d-j og d^. For at undgå tryktab og en særlig stor strømningshastighed af den gas, som passerer den ringformede gaspassage 13, ville det være ønskeligt, om denne gaspassage 13's tvaersnitsareal blev mindre, efterhånden som kompressionsrummet 12's volumen blev min-15 dre.During a period ranging from the time when the piston 10 of the piston 6 begins to move into the exhaust port 11, until the piston 6 reaches its peak dead center, the cross-sectional area 5 of the annular gas passage 13 bounded by the piston 10 outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the exhaust port 11. The way in which this variation occurs differs depending on the diameters di and d of the piston projection 10. and the diameters d-j and d ^ of the exhaust opening 10 gen 11. In order to avoid pressure loss and a particularly high flow rate of the gas passing through the annular gas passage 13, it would be desirable if the cross-sectional area of this gas passage 13 decreases as the volume of the compression space 12 decreases.

Opfinderne har udført en kalkulativ analyse af variationerne af den ringformede gaspassage 13's tværsnitsareal og af kompressionsrummet 12's volumen under perioden fra 20 stemplet 6 begynder at blive ført ind i udstødningsåbningen 11, indtil stemplet 6 har fuldført sin bevægelse op til sit topdødpunkt. 1 det følgende angives t som betegnelse for tiden og A(t) 25 for gaspassagen 13Ts tværsnitsareal på et bestemt tidspunkt t (se fig. 3B). Desuden angives V(t) som betegnelse for udstødningsvolumenet (kompressionsrummet 12’s volumen) i dette øjeblik (se fig. 3A) . Tiden, efter at et kort tidsrum er forløbet, er udtrykt ved t + At. Gaspas-30 sagen 13’s tværsnitsareal på dette tidspunkt er givet af A (t + At) . Udstødningsvolumenet på dette tidspunkt er 8 DK 174408 B1 udtrykt af V (t + At) . Den øjeblikkelige udstødningsstrømningshastighed v af den gas, som i dette øjeblik passerer gennem gaspassagen 13, er i hovedsagen givet af følgende formel: 5 V(t) - V(t - At) V(t) v = _ = _ A(t) · At A(t) 10 Fig. 4 viser analyseresultaterne, som er baseret på denne formel.The inventors have performed a calculative analysis of the variations of the cross-sectional area of the annular gas passage 13 and of the volume of the compression space 12 during the period from the piston 6 to be introduced into the exhaust port 11 until the piston 6 has completed its movement up to its peak dead center. In the following, t is designated as time and A (t) 25 for the cross-sectional area of gas passage 13T at a particular time t (see Fig. 3B). In addition, V (t) is denoted as the exhaust volume (compression space 12's volume) at this moment (see Fig. 3A). The time, after a short period of time, is expressed by t + At. The gas pass-30 case 13's cross-sectional area at this point is given by A (t + At). The exhaust volume at this point is 8 DK 174408 B1 expressed by V (t + At). The instantaneous exhaust flow velocity v of the gas passing at this moment through the gas passage 13 is essentially given by the following formula: 5 V (t) - V (t - At) V (t) v = _ = _ A (t) · At A (t) 10 FIG. 4 shows the analysis results based on this formula.

I det i fig. 4 viste kurvediagram er rotationsvinklen for den roterende aksels krumtapsdel 5a afsat ud af abscisse-15 aksen, medens gassens udstødningshastighed (gassens strømningshastighed gennem udstødningsåbningen) og tryktabet af afsat op ad ordinataksen. Diagrammet viser en sammenligning mellem et tilfælde, hvor den foreliggende opfindelse er anvendt, og et tilfælde, hvor dette ikke er 20 tilfældet (sidstnævnte tilfælde er angivet som "et andet eksempel" i fig. 4).In the embodiment of FIG. 4, the rotation angle of the crankshaft portion 5a of the rotary shaft is plotted out of the abscissa axis, while the gas ejection rate (gas flow rate through the ejection opening) and the pressure loss of deposited up the ordinate axis. The diagram shows a comparison between a case where the present invention is used and a case where this is not the case (the latter case is given as "another example" in Figure 4).

Formlen til at definere koniciteten af det keglestubfor-mede fremspring 10 og udstødningsåbningen 11 er ifølge 25 den foreliggende opfindelse h/{(di - d2)/2} > h/((d3 - dj/2}. Når i særdeleshed det dimensionelle forhold af di: d2 : d3 : d4 er fastlagt til 1,36 : 1,0 : 1,61 : 1,07 har det vist sig, at både gasudstrømningshastigheden og tryktabet antager de bedste værdier, som vist med fuldt 30 optrukken streg i fig. 4. Formlen i det andet eksempel er h/{ (di - d2) /2} < h/{ (d3 - dj/2}. Når forholdet di : d2: DK 174408 B1 g d3 : d4 = 1,15 : 1,0 : 1,21 : 1,06 er betingelsen, at strømningshastigheden af den udstødningsgas, der passerer gennem passagen 13, skal være mindre end strømningshastigheden af den gas, der passerer gennem ventilmellem-5 rummet, ikke opfyldt ved dette eksempel, som vist i fig.The formula for defining the conicity of the cone-shaped projection 10 and the ejection opening 11 is, according to the present invention, h / {(di - d2) / 2}> h / ((d3 - dj / 2}). of di: d2: d3: d4 is set to 1.36: 1.0: 1.61: 1.07 it has been found that both the gas outflow velocity and the pressure loss assume the best values, as shown by the fully drawn line in FIG. 4. The formula in the second example is h / {(di - d2) / 2} <h / {(d3 - dj / 2}. When the ratio di: d2: DK 174408 B1 g d3: d4 = 1.15: 1.0: 1.21: 1.06 is the condition that the flow rate of the exhaust gas passing through the passage 13 must be less than the flow rate of the gas passing through the valve gap, not fulfilled by this example which shown in FIG.

4. Desuden er tryktabet mere end ti gange så stort som tilfældet er ved den foreliggende opfindelse. Det er derfor godtgjort, at dette dimensionelle forhold ikke lader sig anvende.4. In addition, the pressure loss is more than ten times the case of the present invention. It has therefore been shown that this dimensional relationship is not applicable.

1010

Selv om den fuldt optrukne linie i fig. 4 angiver tryktabet og strømningshastigheden gennem udstødningsåbningen i overensstemmelse med det ved den beskrevne udførelsesform anvendte dimensionelle forhold d: : d3 : d3 : dj = 1,36 : 15 1,0 : 1,61 : 1,07, er de med punkterede streger og skra veringer angivne områder i praksis foretrukne. Det dimensionelle forhold di : d3 : d3 : dj kan fortrinsvis falde inden for et område af 1,3 til 1,4 : 1,0 : 1,5 til 1,7 : 1,0 til 1,1.Although the fully drawn line of FIG. 4 indicates the pressure loss and flow rate through the exhaust port according to the dimensional ratio used in the described embodiment d:: d3: d3: dj = 1.36: 1.0: 1.61: 1.07, are those with dashed lines and practically scratches specified areas. The dimensional ratio di: d3: d3: dj may preferably fall within a range of 1.3 to 1.4: 1.0: 1.5 to 1.7: 1.0 to 1.1.

2020

Claims

A hermetic reciprocating piston compressor of the kind comprising a compression mechanism (2) arranged in a closed container (1) and adapted to be driven by an electric motor (3) to compress a cooling gas, said compression mechanism comprises a cylinder (7), a piston (6) reciprocally movable in this cylinder, 10 and a cylinder head (8) in which is provided an exhaust port (11) facing the top surface of the piston head, which piston is provided with a generally conical stub-shaped projection (10) formed on the piston head and adapted to be inserted into the exhaust port (11) when the piston is at least in a position close to its peak dead center and the depth of the exhaust port ( T) is sized to be substantially equal to the height (h) of the projection (10) and characterized by the ratio di: d2: d3: d4 being 20 from 1.3 to 1.4: 1: from 1 , 5 to 1.7; from 1.0 to 1.1 and h / {(di - d2) / 2}> h / {(d3 - d4) / 2} 25 where di is the largest diameter of the projection (10), d2 its smallest diameter, d3 is the largest diameter of the exhaust port (11) and d4 its smallest diameter.