RU195960U1 - PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU195960U1 RU195960U1 RU2019128354U RU2019128354U RU195960U1 RU 195960 U1 RU195960 U1 RU 195960U1 RU 2019128354 U RU2019128354 U RU 2019128354U RU 2019128354 U RU2019128354 U RU 2019128354U RU 195960 U1 RU195960 U1 RU 195960U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- displacer
- axis
- size limit
- limit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
Abstract
Поршень двигателя внутреннего сгорания относится к области автомобилестроения, а именно к конструкциям поршней. Для этого в поршне, содержащем головку с днищем и канавками под кольца, юбку с бобышками под отверстие поршневого пальца, на наружной поверхности днища головки имеется вытеснитель диаметром с размерным пределом от 60 мм до 90 мм, высотой с размерным пределом от 0,1 мм до 3 мм, при этом внутри вытеснителя имеется углубление чашевидной формы радиусом с размерным пределом от 70 мм до 250 мм, глубиной с размерным пределом от 0,5 мм до 10 мм; кроме этого, вытеснитель имеет уступ, а ось вытеснителя относительно оси симметрии поршня смещена на расстояние с размерным пределом от 0,1 мм до 7 мм; наружная поверхность днища поршня от оси отверстия под поршневой палец располагается на расстоянии с размерным пределом от 28 до 45 мм. Технический результат заключается в повышении энергетических и экономических показателей двигателя, увеличении ресурса деталей цилиндропоршневой группы и двигателя в целом.The piston of an internal combustion engine relates to the field of automotive industry, namely to piston designs. To do this, in a piston containing a head with a bottom and grooves for rings, a skirt with bosses under the piston pin hole, on the outer surface of the head bottom there is a displacer with a diameter with a size limit of 60 mm to 90 mm, height with a size limit of 0.1 mm to 3 mm, while inside the displacer there is a cup-shaped depression with a radius with a size limit of 70 mm to 250 mm, depth with a size limit of 0.5 mm to 10 mm; in addition, the displacer has a step, and the displacer axis relative to the axis of symmetry of the piston is offset by a distance with a dimensional limit of 0.1 mm to 7 mm; the outer surface of the piston bottom from the axis of the bore under the piston pin is located at a distance with a dimensional limit of 28 to 45 mm. The technical result consists in increasing the energy and economic indicators of the engine, increasing the resource of parts of the cylinder-piston group and the engine as a whole.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к двигателестроению, и может быть использована в поршневых двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to engine building, and can be used in piston internal combustion engines (ICE) with spark ignition.
Известна конструкция поршня с упругодеформируемым днищем, содержащая головку с днищем и выполненными в ней по меньшей мере двумя канавками для установки поршневых колец, юбку и бобышки с отверстиями под поршневой палец, отличающийся тем, что днище поршня выполнено в виде цилиндрического стакана с упругодеформируемым волнообразным дном из высокожаропрочного релаксационностойкого пружинного материала, и на нижнем поясе которого жестко установлена и жестко закреплена фасонная опорная шайба, кроме этого внутри цилиндрического стакана днища установлена коническая пружина из жаропрочного релаксационностойкого пружинного материала, которая своим верхним торцом упирается в упругодеформируемое волнообразное дно стакана, а своим нижним торцом опирается на фасонную опорную шайбу, при этом пружина поджата фасонной опорной шайбой к упругодеформируемому волнообразному дну стакана на такую длину, при которой деформация упругодеформируемого волнообразного дна стакана днища начинается в момент резкого повышения давления продуктов горения рабочей смеси в камере сгорания в начале второй основной фазы горения, кроме этого внутри головки поршня дополнительно выполнена соосно с осью поршня цилиндрическая полость, в которой установлено герметично днище.A known design of a piston with an elastically deformable bottom, comprising a head with a bottom and at least two grooves made therein for mounting the piston rings, a skirt and bosses with holes for the piston pin, characterized in that the piston bottom is made in the form of a cylindrical cup with an elastically deformable wave-like bottom made of a highly heat-resistant relaxation-resistant spring material, and on the lower belt of which a shaped support washer is rigidly mounted and rigidly fixed, in addition, inside the cylindrical glass for a conical spring of heat-resistant relaxation-resistant spring material has been installed, which, with its upper end, abuts against the elastically deformable wave-like bottom of the glass, and with its lower end rests on the shaped support washer, while the spring is pressed by the shaped support washer to the elastic-deformable wave-like bottom with such a length that elastically deformable wave-like bottom of the bottom of the glass begins at the time of a sharp increase in the pressure of the combustion products of the working mixture in the combustion chamber in Achal second primary combustion phase, besides the piston within the head is further configured coaxially with the axis of the cylindrical cavity of the piston, in which there are sealed bottom.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что указанная сборная конструкция поршня не обеспечит необходимой надежности в условиях высокого нагружения поршня газовыми и инерционными силами. К тому же, данная конструкция поршня является трудоемкой и дорогостоящей в изготовлении и требует дополнительного обслуживания в эксплуатации (см. патент на изобретение RU №2591377, с датой публикации 20.07.2016, F02F 3/00(2006.01), F02B 75/04(2006.01), F02D 15/04 (2006.01).The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that the specified piston assembly design will not provide the necessary reliability under conditions of high piston loading by gas and inertial forces. In addition, this design of the piston is time-consuming and expensive to manufacture and requires additional maintenance (see patent for invention RU No. 2591377, with publication date 07/20/2016, F02F 3/00 (2006.01), F02B 75/04 (2006.01 ), F02D 15/04 (2006.01).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержит головку, имеющую в днище камеру сгорания, которая выполнена цилиндрической, днище имеет конусную форму, кромка камеры сгорания занижена относительно периферии днища на 0,110 мм канавки и под компрессионные кольца, канавку под маслосъемное кольцо, юбку с бобышками, номинальное расстояние между ними составляет 45 мм, а угол наклона 20°, в которых выполнено отверстие для поршневого пальца и внутренняя полость, расположенная над отверстием. Отверстие выполнено с канавками под стопорные кольца. Наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму. Максимальный диаметр поршня расположен на расстоянии 104 мм от днища.The closest to the claimed technical solution according to the set of essential features and the technical result achieved is a piston for an internal combustion engine, contains a head having a combustion chamber in the bottom that is cylindrical, the bottom has a conical shape, the edge of the combustion chamber is underestimated by 0.110 mm grooves relative to the periphery of the bottom and under compression rings, a groove under the oil scraper ring, a skirt with bosses, the nominal distance between them is 45 mm, and the angle of inclination is 20 °, in which A hole for the piston pin and an internal cavity located above the hole are inserted. The hole is made with grooves for the snap rings. The outer surface of the piston in the plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston has an oval shape, and in the plane passing through the axis of symmetry of the piston - barrel-shaped. The maximum diameter of the piston is located at a distance of 104 mm from the bottom.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что конструкция поршня с цилиндрической камерой сгорания в днище имеет большую металлоемкость и массу. При данном исполнении камеры сгорания головка поршня, в том числе зона канавок под компрессионные кольца, при сгорании топливовоздушной смеси имеет завышенную температуру, что может привести к закоксовыванию масла в канавках под кольца и потери работоспособности компрессионных колец и цилиндропоршневой группы в целом (см. патент на полезную модель RU №186524, с датой публикации 23.01.2019, МПК F02F 3/02 (2006.01).For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device adopted as a prototype, the design of the piston with a cylindrical combustion chamber in the bottom has a large metal consumption and mass. With this design of the combustion chamber, the piston head, including the groove zone for compression rings, has an overestimated temperature during combustion of the air-fuel mixture, which can lead to coking of oil in the grooves for the rings and loss of operability of the compression rings and the piston-cylinder group as a whole (see patent for Utility model RU No. 186524, with publication date 01/23/2019, IPC F02F 3/02 (2006.01).
Сущность полезной модели заключается в разработке поршня оптимальной конструкции по прочности, массе, типу рабочей поверхности, с конструктивными элементами, формирующими камеру сгорания, позволяющими улучшить процесс смешивания и сгорания топливовоздушной смеси, что в совокупности приведет к повышению топливной экономичности, увеличению эффективной мощности двигателя, снижению механических потерь деталей цилиндропоршневой группы.The essence of the utility model is to develop a piston of optimal design in terms of strength, weight, type of working surface, with structural elements that form the combustion chamber, allowing to improve the mixing and combustion of the air-fuel mixture, which together will increase fuel efficiency, increase the effective engine power, reduce mechanical losses of cylinder piston parts.
Технический результат - повышение энергетических и экономических показателей двигателя, увеличение ресурса элементов цилиндропоршневой группы; возможность применения поршня на высокофорсированных двигателях.The technical result is an increase in energy and economic indicators of the engine, an increase in the resource of elements of the cylinder-piston group; the possibility of using a piston on highly accelerated engines.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в поршне двигателя внутреннего сгорания, содержащем головку с днищем, канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими внутреннюю полость над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, отверстия для слива масла, наружную поверхность, которая в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, особенностью является то, что конструкция поршня содержит следующие признаки, отличные от признаков ближайшего прототипа:The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that in the piston of an internal combustion engine containing a head with a bottom, grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with bosses having an internal cavity above the hole for the piston pin, made with grooves for the lock rings, holes for oil drainage, the outer surface, which is oval in a plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston, and has a barrel-shaped shape in the plane passing through the axis of symmetry of the piston rmu, a feature is that the design of the piston contains the following features different from those of the closest prototype:
- для улучшения смесеобразования и повышения экономических и энергетических показателей двигателя, на наружной поверхности днища головки поршня имеется вытеснитель диаметром D1, имеющим размерный предел от 60 мм до 90 мм, высотой H1, имеющей размерный предел от 0,1 мм до 3 мм, при этом внутри вытеснителя имеется углубление чашевидной формы радиусом R1, имеющим размерный предел от 70 мм до 250 мм, глубиной Н2, имеющей размерный предел от 0,5 мм до 10 мм; кроме этого для сопряжения поршня с головкой цилиндров вытеснитель имеет уступ, а ось вытеснителя относительно оси симметрии поршня смещена на расстояние L2, имеющее размерный предел от 0,1 мм до 7 мм;- to improve mixing and increase the economic and energy performance of the engine, on the outer surface of the piston head bottom there is a displacer with a diameter D1 having a size limit from 60 mm to 90 mm, a height H1 having a size limit from 0.1 mm to 3 mm, inside the displacer there is a cup-shaped recess of radius R1 having a dimensional limit of 70 mm to 250 mm, H2 depth having a dimensional limit of 0.5 mm to 10 mm; in addition, for displacing the piston with the cylinder head, the displacer has a step, and the displacer axis relative to the axis of symmetry of the piston is displaced by a distance L2 having a dimensional limit from 0.1 mm to 7 mm;
- для повышения ресурса элементов цилиндропоршневой группы, на что прямое влияние оказывает равномерное распределение сил, действующих на поршень, и уменьшение интенсивности ударных явлений, сопровождающих перемещение поршня в пределах зазора между поршнем и цилиндром под действием боковой силы, перпендикулярной оси цилиндра, наружная поверхность днища поршня от оси отверстия под поршневой палец располагается на расстоянии L1, имеющем размерный предел от 28 до 45 мм.- to increase the resource of the elements of the cylinder-piston group, which is directly affected by the uniform distribution of forces acting on the piston, and a decrease in the intensity of shock phenomena accompanying the movement of the piston within the gap between the piston and the cylinder under the action of a lateral force perpendicular to the axis of the cylinder, the outer surface of the piston bottom from the axis of the hole under the piston pin is located at a distance L1 having a dimensional limit of 28 to 45 mm.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:The following illustrations are provided to illustrate this utility model:
На фиг. 1 - показан общий вид конструкции поршня;In FIG. 1 - shows a General view of the design of the piston;
На фиг. 2 - показан вид сверху фиг. 1;In FIG. 2 is a top view of FIG. 1;
На фиг. 3 - показан разрез А-А на фиг. 2;In FIG. 3 shows a section AA in FIG. 2;
На фиг. 4 - показан разрез Б-Б на фиг. 1.In FIG. 4 shows a section BB in FIG. 1.
Поршень двигателя внутреннего сгорания содержит:The piston of an internal combustion engine contains:
Головку 1 с днищем 4, на наружной поверхности днища 4 имеется вытеснитель 5 диаметром D1 и высотой H1, внутри вытеснителя 5 выполнено углубление чашевидной формы 6 радиусом R1 и глубиной Н2, ось вытеснителя 5 относительно оси симметрии 3 поршня смещена на расстояние L2, вытеснитель имеет уступ 7; на головке поршня расположены канавки 8 и 9 под установку компрессионных колец, канавка 10 под установку маслосъемного кольца; юбку 2 с бобышками 11, в которых выполнено отверстие 12 под установку поршневого пальца, где имеются канавки 13 под стопорные кольца; внутреннюю полость 14, расположенную над отверстием 12 под установку поршневого пальца; отверстия 15 для отвода масла общим количеством в пределах от 2 до 12, оси которых располагаются по периметру канавки 10, отверстия 15 для отвода масла выходят во внутреннюю полость 14; наружная поверхность днища 4 от оси отверстия 12 под установку поршневого пальца расположена на расстоянии L1; овально-бочкообразную наружную поверхность 16.The
Поршень двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.The piston of an internal combustion engine operates as follows.
Поршень под воздействием газовых сил, возникающих в результате сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя, и усилий, передаваемых от кривошипно-шатунного механизма поршневым пальцем, совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра.The piston under the influence of gas forces resulting from the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the engine, and the forces transmitted from the crank mechanism by the piston pin, makes a reciprocating movement inside the cylinder.
Соответствующая полость в головке цилиндров (не показана) совместно с наружной поверхностью днища 4 головки 1 поршня, расположенным на ней вытеснителем 5 диаметром Die размерным пределом от 60 мм до 90 мм и высотой H1 с размерным пределом от 0,1 мм до 3 мм, имеющим углубление чашевидной формы 6 радиусом R1 с размерным пределом от 70 мм до 250 мм и глубиной Н2 с размерным пределом от 0,5 мм до 10 мм, образуют камеру сгорания двигателя. При этом для сопряжения с головкой цилиндров вытеснитель 5 имеет уступ 7, ось вытеснителя 5 относительно оси симметрии 3 поршня смещена на расстояние L2, имеющее размерный предел от 0,1 мм до 7 мм. Благодаря предлагаемой форме вытеснителя 5 с чашевидным углублением 6 топливо с воздухом, подаваемые в камеру сгорания двигателя, интенсивно смешиваются в задаваемых пропорциях, а образовавшаяся топливовоздушная смесь сгорает максимально эффективно. В процессе сгорания топливовоздушной смеси возрастают давление и температура газов, под действием чего поршень деформируется, а овально-бочкообразная форма наружной поверхности 16 поршня компенсирует эти деформации и обеспечивает оптимальные зазоры между поршнем и поверхностью цилиндра (не показан). Давление газовых сил передается кривошипно-шатунному механизму (не показан) с помощью поршневого пальца (не показан), который устанавливается в отверстие 12, расположенное в бобышках 11 юбки 2. Фиксация поршневого пальца в отверстие 12 осуществляется стопорными кольцами (не показаны), которые устанавливаются в канавки 13. При этом наружная поверхность днища 4 от оси отверстия 12 под установку поршневого пальца расположена на расстоянии L1 с размерным пределом от 28 мм до 45 мм, что обеспечивает равномерное распределения сил, действующих на поршень, и уменьшение интенсивности ударных явлений, сопровождающих перемещение поршня в пределах зазора между поршнем и цилиндром под действием боковой силы, перпендикулярной оси цилиндра. Поршень с компрессионными кольцами (не показаны), расположенными в канавках 8 и 9, обеспечивают герметичность внутрицилиндрового пространства, в котором осуществляется рабочий процесс двигателя. Для регулирования смазки сопряженной пары «поршень - цилиндр» и исключения попадания масла в камеру сгорания в канавку 10 устанавливается маслосъемное кольцо (не показано); излишки масла со стенок цилиндра отводятся через отверстия 15, оси которых располагаются по периметру канавки 10, во внутреннюю полость 14, а затем в картерную часть двигателя.The corresponding cavity in the cylinder head (not shown) together with the outer surface of the
Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что по сравнению с принятыми за аналог конструкциями, выполненный поршень ДВС описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков имеет конструкцию, оптимальную по прочности, массе, типу рабочей поверхности, с конструктивными элементами, формирующими камеру сгорания, позволяющими улучшить процесс смешивания и сгорания топливовоздушной смеси, повысить энергетические и экономичность показатели двигателя, увеличить ресурс и работоспособность элементов цилиндропоршневой группы и двигателя в целом.The advantage of the claimed utility model is that, in comparison with the structures adopted for the analogue, the internal combustion engine piston described above using the entire proposed set of essential features has a design that is optimal in strength, weight, type of work surface, with structural elements forming the combustion chamber allowing to improve the process of mixing and combustion of the air-fuel mixture, to increase the energy and efficiency indicators of the engine, to increase the resource and workability awn elements of the cylinder-piston group and the engine as a whole.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128354U RU195960U1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128354U RU195960U1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195960U1 true RU195960U1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69626534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128354U RU195960U1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195960U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388568A1 (en) * | 1986-02-10 | 1988-04-15 | В.Н.Завь лов | Internal combustion engine |
FR2927121B1 (en) * | 2008-02-06 | 2010-02-12 | Renault Sas | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING DOUBLE CAVITY COMBUSTION BOWL FOR ULTRASONIC INJECTOR |
US20150315957A1 (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Caterpillar Inc. | Compression Ignition Engine with Staged Ignition |
-
2019
- 2019-09-09 RU RU2019128354U patent/RU195960U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388568A1 (en) * | 1986-02-10 | 1988-04-15 | В.Н.Завь лов | Internal combustion engine |
FR2927121B1 (en) * | 2008-02-06 | 2010-02-12 | Renault Sas | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING DOUBLE CAVITY COMBUSTION BOWL FOR ULTRASONIC INJECTOR |
US20150315957A1 (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Caterpillar Inc. | Compression Ignition Engine with Staged Ignition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2060400C1 (en) | Piston engine | |
US4137873A (en) | Variable compression ratio piston | |
EP0604223A1 (en) | Piston cap for a diesel engine | |
RU195960U1 (en) | PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
US7866295B2 (en) | Piston skirt oil retention for an internal combustion engine | |
US9429101B2 (en) | Combustion engine piston and engine using same | |
EP3192994B1 (en) | Turbulators for an internal combustion engine | |
KR102077376B1 (en) | A four-stroke internal combustion engine and a piston therefor | |
RU104246U1 (en) | PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE (OPTIONS) | |
RU2591377C1 (en) | Piston with elastically deformable bottom | |
RU2750829C1 (en) | Piston of internal combustion engine | |
CN220248210U (en) | Internal combustion engine with three-fork crankshaft with balancer | |
EP0488431A2 (en) | Internal combustion engine with variable combustion chamber | |
US6478006B1 (en) | Working cycle for a heat engine, especially an internal combustion engine, and an internal combustion engine | |
RU186524U1 (en) | PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU202518U1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with full exhaust gas emission | |
US11959436B2 (en) | Piston including spiral features to increase in-cylinder swirl | |
RU2066378C1 (en) | Engine | |
SU739922A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU104245U1 (en) | PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE (OPTIONS) | |
RU2818109C1 (en) | Prechamber injection device | |
RU2623601C1 (en) | Piston of internal combustion engine | |
KR200204116Y1 (en) | Structure of piston | |
CN116906175A (en) | Internal combustion engine with three-fork crankshaft with balancer | |
US5156685A (en) | Combustion promoter for internal combustion engines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC9K | Change of information on author(s) (utility model) |
Effective date: 20200623 |