Wiadomo, ze po¬ wiekszenie wartosci pme mozna uzyskac przez powiekszenie ladunku powietrza w cylindrze czyli przez doladowanie, stosowane juz powszechnie w konstrukcjach silników wysokopreznych sred¬ niej i duzej mocy. Przez zastosowanie doladowa¬ nia silnika spalinowego podnosi sie poziom prawie wszystkich cisnien w cyklu roboczym silnika. Dla konstruktora i dla obliczen wytrzymalosciowych 10 15 20 25 30 istotne jest zwiekszenie cisnien w fazach spreza¬ nia, spalania i rozprezania.Podwyzszenie cisnien, glównie w fazach spalania i rozprezania, powoduje dwojaki wzrost naprezen w denku tloka: naprezenia pochodzenia czysto me¬ chanicznego, jako wynik przejmowania przez ma¬ terial denka tloka sil wynikajacych z cisnienia ga¬ zów oraz naprezenia pochodzenia cieplnego, jako wynik róznej rozszerzalnosci wewnetrznych i ze¬ wnetrznych warstw materialu, spowodowanej róz¬ nymi temperaturami tych warstw; powstajaca róz¬ nica temperatur jest proporcjonalna do intensyw- kcal nosci strumienia cieplnego (q w ' ) przeply- nv* n wajacego poprzez denko . tloka.Ze wzrostem cisnienia wzrasta gestosc gazów w cylindrze, co powoduje wzrost wartosci wspól¬ czynnika powierzchniowej wymiany ciepla kcal (« w ~~: r ) a zarazem wzrost strumienia m2 • h • 1° cieplnego. W nowoczesnych silnikach, intensyw¬ nosc strumienia cieplnego wynosi juz 2... 5 • 10* kcal ~~~~ . Przy dalszej koncentracji energii cieplnej nr- h w silnikach spalinowych nalezy sie liczyc z wartos- kcal ciami q do 106 —-— m2-h W dotychczasowych konstrukcjach tloków ten sam material musial pelnic funkcje wytrzymalos¬ ciowa oraz musial przewodzic cieplo z wnetrza cy- 4965349653 lindra do czynnika chlodzacego (olej, woda). Ze wzgledu na wytrzymalosc mechaniczna grubosc denka tloka winna wzrastac ze wzrostem cisnien gazów, natomiast ze wzgledu na powiekszenie war¬ tosci strumienia cieplnego grubosc ta winna malec 5 dla utrzymania wartosci naprezen cieplnych w do¬ puszczalnych granicach. Ta sprzecznosc oznacza, ze musi istniec naturalna granica stosowalnosci dotychczasowych rozwiazan konstrukcyjnych przy dalszym zwiekszaniu stopnia doladowania silnika 10 spalinowego.Istote wynalazku stanowi tlok silnika spalino¬ wego tak skonstruowany, ze przednia czesc tlo¬ ka stanowi niesamonosna, cieplochronna puszka chlodzona, która przenosi poosiowo (wzdluz osi 15 cylindra) sily gazowe i opiera sie na wlasciwym elemencie nosnym (plyta uzebrowana), skutecznie chronionym przed przeplywem ciepla i przed na¬ prezeniami cieplnymi. Dzieki wykonaniu tloka sil¬ nika spalinowego o konstrukcji wedlug wynalaz- 2o ku, uzyskuje sie rozgraniczenie funkcji przewodze¬ nia ciepla przez przednia scianke cieplochronnej puszki od funkcji wytrzymalosciowej wlasciwego denka tloka.Dalsza cecha wynalazku jest tez sposób wyko- 25 nania takiej puszki cieplochronnej, znajdujacej sie miedzy goracymi gazami a nosna czescia tloka. Pu¬ szka ta sklada sie z korpusu przylegajacego do den¬ ka tloka i zaopatrzonego w sruby mocujace oraz przewody doprowadzajace i odprowadzajace chlo- 30 dziwo (olej, ewent. wode). Od strony goracych ga¬ zów znajduje sie cienkoscienna wkladka, najlepiej wykonana z miedzi lub jej stopu z berylem, za¬ opatrzona w zebra spiralne, powstale przez wy¬ frezowanie kanalków w postaci dwuzwojowej spi- 35 rali Archimedesa. Luki miedzy-zebrowe tworza drobnowymiarowy uklad kanalków dla przeplywu chlodziwa i zapewniaja bardzo intensywne i rów¬ nomierne chlodzenie calej powierzchni czynnej tloka. Mocowanie wkladki w korpusie moze byc 40 wykonane przykladowo na gwint, uszczelniony lu¬ tem twardym.Skuteczne odciecie wszelkich efektów cieplnych i przeplywu ciepla od czesci tloka umozliwia ra¬ cjonalne wykorzystanie wytrzymalosci materialu 45 nosnego i winno obnizyc ciezar tloka. Równiez znane, trudne warunki pracy pierwszego pierscie¬ nia uszczelniajacego winny ulec znacznej popra¬ wie.Tlok wedlug wynalazku uwidoczniono przykja- 50 dowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny tloka dla silnika dwusuwowego, a fig. 2 przekrój poprzeczny przedniej czesci tlo¬ ka, która nazwano puszka cieplochronna.Tlok, wedlug fig. 1, sklada sie z czesci nosnej 1, 55 w której sa osadzone pierscienie uszczelniajace 2 i sworzen tlokowy 3. Tylna czesc tloka stanowi plaszcz 4 z pierscieniem zgarniajacym. 5. Olej chlodzacy, doprowadzony do tloka w punkcie 6, przeplywa kanalkiem 7 do rurki 8, zasilajacej ka- nalki chlodzace 9 w punkcie 10. Odplyw calej ilo¬ sci oleju chlodzacego z puszki cieplochronnej na¬ stepuje w punkcie 11 do rurki 12 i kanalka 13.Odprowadzenie oleju z tloka nastepuje w pun¬ kcie 14.Puszka cieplochronna, wedlug fig. 1 i 2, sklada sie z korpusu 15 z wlutowanymi rurkami 8 i 12 oraz srubami 16, sluzacymi do zamocowania kor¬ pusu na czole czesci nosnej. Od strony goracych gazów znajduje sie cienkoscienna wkladka 17, naj¬ lepiej wykonana z miedzi lub jej stopu z berylem, zaopatrzona w zebra spiralne 18, powstale przez wyfrezowanie kanalów 9 w postaci dwuzwojowej spirali Archimedesa. Strzalki na fig. 2 obrazuja kierunki przeplywu oleju w poszczególnych ka- nalkach 9. Czop srodkowy, oblutowany lutem twardym, zapewnia szczelnosc i wytrzymalosc puszki na cisnienie oleju (cisnienie próbne, cis¬ nienie dynamiczne oleju wskutek ruchu tloka).Gwint mocujacy na zewnetrznej srednicy wklad¬ ki nalezy uszczelnic lutem twardym.Konstrukcja tloka wedlug wynalazku umozliwia dalsze podwyzszenie doladowania silników spali¬ nowych, a zarazem podwyzszenie osiagalnych war¬ tosci sredniego uzytecznego cisnienia (pme), które jest miernikiem nowoczesnosci silnika.Omówiona szczególowo zasada konstrukcyjna tloka dla 2-suwowego silnika wysokopreznego z zaplonem somoczynnym moze byc odpowiednio wykorzystana przy konstrukcji wszelkich innych typów tloków silników spalinowych. PL