RU19098U1

RU19098U1 - Поршень двигателя внутреннего сгорания

Info

Publication number: RU19098U1
Application number: RU2001100904/20U
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Попков; В.И. Суркин; А.М. Димитренко; В.В. Киселев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский тракторный завод"
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2001-08-10

Abstract

Поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, которая снабжена системой охлаждения, образованной внутренней кольцевой полостью охлаждения, сообщенной с подводящим и сливным каналами, отличающийся тем, что система охлаждения снабжена вторым подающим каналом, расположенным диаметрально противоположно первому, и дополнительными сливными каналами, расположенными равномерно по внутренней кольцевой полости охлаждения, а ее конструктивные размеры определяются по зависимостямгде d- диаметр входного отверстия полости охлаждения, м;d- диаметр полости охлаждения, м;d- диаметр выходного отверстия полости охлаждения, м;h - расстояние от оси верхней головки шатуна до входного отверстия, м;β - угол поворота шатуна, при котором масло попадает во входное отверстие, град.;Q - расход масла через сопла шатуна, м/с;- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;n - частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с;R - радиус полости охлаждения, м;S - ход поршня, м;n - частота вращения коленчатого вала двигателя, с.

Description

2001 1Ш904p 02 F 3/22

-J и .T 1 0 у «Ob

Миршпкешиь двшгатолм шгаутрегашжг® (егерашшзп

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к двигателестроекию, и может быть использована в двигателях внутреннего сгорания с чугунными поршнями, охлаждаемыми жидкой средой.

Известен поршень двигателя внутреннего сгорания (а. с, № 454364, МКИ F 02 F 3/20, 1974г.), в головке которого размещена система охлаждения, образованная внутренней кольцевой полостью, отводящим и подводящими каналами.

Недостатком такой конструкции поршня двигателя внутреннего сгорания является недостаточный отвод тепла от головки поршня, так как каналы системы охлаждения имеют сложную конфигурацию, которая не

полости.

Известен поршень двигателя внутреннего сгорания (а. с. № 1643765, МГЖ F 02 F 3/22, 1991г.), в головке которого размещена система охлаждения, образованная внутренней кольцевой полостью, отводящим и подводяпщми

МГЖ F 02 F 3/00, F 02 F 3/18,

снижение тепловой нагрузки в головке чугунного поршня из-за потерь масла на входе в кольцевую полость. Потери масла вызваны гидравлическими сопротивлениями, создаваемыми стенками подводящего канала, его надежности работы поршня за счет .оставленная цель достигается тем, что полостью согласно подводящим каналом, расположенным

равномерно по внутренней кольцевой полости охлаждения, а ее конструктивные размеры определяются по зависимостям:

P-Q

dn 2

п 1/б-«-Д-Л

входного отверстия полости охлаждения, м полости охлаждения, м

я-S-n охлаждения, сообщенной с подводящим и сливным каналами, полезной модели, система снижения тепловой нагрузки в головке поршень, головка которого диаметрально противоположно

расход масла через сопла шатуна,

- :- - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, /ш

п - частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с

S - ход поршня, м

п - частота вращения коленчатого вала двигателя, Увеличение количества подводящих и сливных каналов, их

системы охлаждения создают .условия для возникновения процесса взбалтывания масла в полости охлаждения и обеспечивают интенсификацию, смены масла в ней, а кроме этого сводят к минимуму гидравлические сопротивления в системе охлаждения. В результате повышается теплоотдача от камеры сгорания чугунного поршня к охлаждаемому маслу, т.е. снижается тепловая нагрузка в головке корпуса поршня. Следовательно, обеспечивается повышение надежности работы поршня.

При проведении поиска по натентной и научно-технической литературе не было обнаружено решений, содержащих совокупность признаков предлагаемого технического решения, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «новизна.

видна из описания поршня двигателя внутреннего сгорания.

Д с/ лJP

На фиг. 1 показан поршень двигателя внутреннего сгорания. На фиг. 2 - разрез А-А на фглг. 1. На фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1.

Л-с/А

Поршень двигателя внутреннего сгорания содержит головку 1, юбку 2 и сочленен при помощи поршневого пальца 3 с верхней головкой шатуна 4,

охлаждающая система, состоящая из кольцевой охлаждающей полости 7, сообщенной с подающими каналами 8 и 9 и сливными 10,, 11, 12, 13.

Поршень двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя шатун 4 совершает вращательные движения относительно оси поршневого пальца 3, при этом угловая скорость шатуна 4

Юкщ-СО°А - {Ж-им jj/f i J-/V,

®кш угловая скорость шатуна 4, 1/с

ю - угловая скорость вращения коленчатого вала, 1/с (на фиг.

коленчатый вал не показан),

п - частота вращения коленчатого вала двигателя, 1 /с А. гДш - отношения радиуса кривошипа (на фиг, не показан) к длине в верхней головке шатуна 4 масла в кольцевую охлаждающую

ЮшЬ (ЖП/30), м/с

Ющ угловая скорость шатуна 4, 1/с

h - расстояние от оси поршневого пальца 3 до входных каналов 8и 9, м Масло попадает в каналы 8 и 9, когда шатун 4 находится в положениях I или IL Продолжительность попадания масла в каналы 8 и 9 равняется времени поворота шатуна 4 на угол Р относительно оси поршневого пальца 3. Диаметр подающих каналов 8 и 9 (do) равняется

2-Я--/1-Д л--/1-у0

do где Р - угол поворота шатуна 4, подводящие каналы 8 и 9.

рассчитывается как

те-Ь-р-ЗО р при этом объем масла, впрыснутого в выполнено соило 5 для впрыскивания полость 7 поршня, линейная скорость при котором масло попадает в кольцевую охлаходающую полость 7 основании исследований в области

эффе

жтивно охлаждение происходит при заполнении полости охлаждения 7 наполовину. Объем

,2 „ 2 1 Р2-я -R-rp. 6-n-l R Находясь в полости 7, масло, за счет возвратно поступательного движения порншя, поочередно омывает верхнюю и нижнюю части кольцевой полости охлаждения 7, способствуя понижению температуры камеры сгорания 6. При достижении сливных каналов 10, 11, 12, 13 и при движении поршня верхнего положения масло, под действием силы тяжести и инерционных сил выходит из полости охлаждения 7 через сливные каналы

Расход масла, выходящего из полости охлаждения 7, равен

, SB-Vn 4.. -,MVc (8) отсюда dc-j-,

4 30

.2.i.J - ,м

(7)

л- б-п-Л-R

я-Ь-n радиус центра полости охлаждения 7 относительно оси поршня, м, охлаждения поршней 4 можно сделать масла в охлаждающей полости 7

dc - диаметр сливных каналов, м S - ход поршня, м.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет снизить тепловую напряженность на головке поршня за счет совершенствования системы

ITлjr

охлаждения её, что повышает надежность и экономичность его работы.

Claims

Поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, которая снабжена системой охлаждения, образованной внутренней кольцевой полостью охлаждения, сообщенной с подводящим и сливным каналами, отличающийся тем, что система охлаждения снабжена вторым подающим каналом, расположенным диаметрально противоположно первому, и дополнительными сливными каналами, расположенными равномерно по внутренней кольцевой полости охлаждения, а ее конструктивные размеры определяются по зависимостям

где d_o - диаметр входного отверстия полости охлаждения, м;
d_п - диаметр полости охлаждения, м;
d_c - диаметр выходного отверстия полости охлаждения, м;
h - расстояние от оси верхней головки шатуна до входного отверстия, м;
β - угол поворота шатуна, при котором масло попадает во входное отверстие, град.;
Q - расход масла через сопла шатуна, м³/с;

- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;
n - частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с;
R - радиус полости охлаждения, м;
S - ход поршня, м;
n - частота вращения коленчатого вала двигателя, с^-1.