RU210928U1

RU210928U1 - PISTON COOLING DEVICE FOR DIESEL ENGINES

Info

Publication number: RU210928U1
Application number: RU2021131161U
Authority: RU
Inventors: Леонид Алексеевич Новопашин; Любовь Васильевна Денежко; Владимир Алексеевич Скоморохов; Мамед Лечиевич Юсупов; Артем Александрович Садов; Александр Андреевич Баженов; Павел Николаевич Шорохов; Константин Михайлович Потетня
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-05-13

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям поршневой группы для дизельных двигателей, и может быть использована в составе дизельных двигателей внутреннего сгорания. Данная конструкция позволит существенно повысить надежность и стабильность теплового режима двигателя внутреннего сгорания за счет улучшения системы охлаждения поршневой группы и снижения износа трущихся поверхностей деталей. Вся конструкция состоит из шатуна, втулки для передачи масла из шатуна в полость пальца, вставки из тугоплавкого полимера и двух заглушек, установленных на концах пальца, подводящих каналов и полости охлаждения, сливного отверстия, необходимого для смазки трущихся деталей пальца и шатуна, металлической заглушки.

The utility model relates to the field of engine building, namely to the designs of a piston group for diesel engines, and can be used as part of diesel internal combustion engines. This design will significantly increase the reliability and stability of the thermal regime of the internal combustion engine by improving the cooling system of the piston group and reducing the wear of the rubbing surfaces of parts. The whole structure consists of a connecting rod, a bushing for transferring oil from the connecting rod to the pin cavity, an insert made of a refractory polymer and two plugs installed at the ends of the pin, supply channels and a cooling cavity, a drain hole necessary for lubricating the rubbing parts of the pin and connecting rod, a metal plug.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям поршней, и может быть использована в составе дизельных двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of engine building, namely to piston designs, and can be used as part of diesel internal combustion engines.

Охлаждение и смазка трущихся поверхностей поршня является неотъемлемой задачей при работе двигателя внутреннего сгорания.Cooling and lubricating the friction surfaces of the piston is an integral task in the operation of an internal combustion engine.

Известна конструкция поршня (RU 2419736 С2 «Поршень»).Known design of the piston (RU 2419736 C2 "Piston").

Основными недостатками конструкции является отсутствие специальных каналов для отвода тепла от поршня и наличия достаточной смазки в трущихся деталей.The main disadvantages of the design are the lack of special channels for removing heat from the piston and the presence of sufficient lubrication in rubbing parts.

Схожая конструкция поршня представлена в патенте SU 1661468 А1 «Поршень двигателя внутреннего сгорания». Поршень содержит головку с диаметром DN с теплопередающей поверхностью, периферийную кольцевую полость охлаждения с внутренним диаметром D₁, которая сообщается через охлаждающие и переливные каналы с центральной полостью охлаждения, наружный диаметр которой D₂, а также тройник для со сливными каналами для смазки трущихся поверхностей.A similar piston design is presented in the patent SU 1661468 A1 "Internal combustion engine piston". The piston contains a head with a diameter of DN with a heat transfer surface, a peripheral annular cooling cavity with an inner diameter of D ₁ , which communicates through cooling and overflow channels with a central cooling cavity, the outer diameter of which is D ₂ , as well as a tee for with drain channels for lubrication of rubbing surfaces.

Недостатками данной конструкции является недостаточная смазывающая способность трущихся деталей, плохой отвод тепла с поверхностей поршня.The disadvantages of this design is the lack of lubricity of rubbing parts, poor heat removal from the surfaces of the piston.

Так же наиболее близким аналогом является патент SU 1726821 А1, опубликованного 15.04.1992.Also, the closest analogue is the patent SU 1726821 A1, published 04/15/1992.

В качестве прототипа была взята конструкция поршня из патента RU 81261 U1 «Устройство для охлаждения поршня двигателя». Устройство для охлаждения поршня двигателя, включающее шатун с продольным отверстием и установленным на него поршнем, масляный канал, расположенный в шатуне и соединенный с отверстиями, а масляный канал в головке шатуна выполнен кольцевым и соединен с продольным отверстием в шатуне и отверстиями с винтовыми канавками, выполненными в верхней части головки шатуна, причем в верхней части головки шатуна выполнена чашка, а на внутренней поверхности днища поршня дополнительно выполнены ребра.As a prototype, the piston design was taken from the patent RU 81261 U1 "Device for cooling the engine piston". A device for cooling the engine piston, including a connecting rod with a longitudinal hole and a piston mounted on it, an oil channel located in the connecting rod and connected to the holes, and the oil channel in the connecting rod head is made annular and connected to the longitudinal hole in the connecting rod and holes with helical grooves made in the upper part of the connecting rod head, moreover, a cup is made in the upper part of the connecting rod head, and ribs are additionally made on the inner surface of the piston bottom.

Недостатками конструкции является недостаточная смазывающая способность трущихся поверхностей.The disadvantages of the design is the lack of lubricity of rubbing surfaces.

Задача полезной модели разработать конструкцию устройства охлаждения поршня для дизельных двигателей с увеличенной теплоотдачей и более качественной смазкой трущихся поверхностей.The objective of the utility model is to develop the design of a piston cooling device for diesel engines with increased heat transfer and better lubrication of rubbing surfaces.

Задача решается тем, что устройство для охлаждения поршня дизельных двигателей включает шатун 1, втулку 2, палец 3, поршень 5, подводящие каналы 6, полость 7 охлаждения, сливное отверстие 8, причем через канал в коленчатом валу масло под давлением подается в шатун 1, втулка 2 служит для передачи масла из шатуна 1 в полость пальца 3, подача масла под давлением к нагревающимся и трущимся деталям осуществляется при помощи отверстия в пальце 3, охлаждающая полость 7 выполнена близи днища поршня 5, а для перехода масла от пальца 3 к поршню 5 применяются две вставки из тугоплавкого полимера 10, установленные на концах пальца 3, причем имеются две пластмассовые заглушки 4, установленные на концах пальца 3 и состоящие из пробок 9 и металлических заглушек 11, причем две вставки 10 выполнены из тугоплавкого полимера, при этом масло между вырезами вставок 10 проходит через отверстие в пальце 3 к полостям 7 охлаждения.The problem is solved by the fact that the device for cooling the piston of diesel engines includes a connecting rod 1, a bushing 2, a pin 3, a piston 5, supply channels 6, a cooling cavity 7, a drain hole 8, and through a channel in the crankshaft oil under pressure is supplied to the connecting rod 1, sleeve 2 serves to transfer oil from connecting rod 1 to the cavity of pin 3, oil is supplied under pressure to heating and rubbing parts through a hole in pin 3, cooling cavity 7 is made near the bottom of piston 5, and for the transfer of oil from pin 3 to piston 5 two inserts of refractory polymer 10 are used, installed at the ends of the pin 3, and there are two plastic plugs 4 installed at the ends of the pin 3 and consisting of plugs 9 and metal plugs 11, and two inserts 10 are made of a refractory polymer, with oil between the cutouts inserts 10 passes through the hole in the finger 3 to the cooling cavities 7.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемой конструкции в разрезе, гдеIn FIG. 1 shows a general view of the proposed design in section, where

шатун - 1, втулка - 2, палец - 3, заглушка - 4, поршень - 5, подводящие каналы - 6, полость охлаждения - 7, сливное отверстие - 8, пробка - 9, две вставки из тугоплавкого полимера - 10, металлическая заглушка - 11.connecting rod - 1, bushing - 2, pin - 3, plug - 4, piston - 5, supply channels - 6, cooling cavity - 7, drain hole - 8, plug - 9, two inserts made of refractory polymer - 10, metal plug - eleven.

В процессе работы через канал в коленчатом валу масло под действием инерции подается в шатун 1. Втулка 2 служит для передачи масла из шатуна в полость пальца 3. Палец 3 имеет две вставки из тугоплавкого полимера 10 и две пластмассовые заглушки 4, установленные на концах пальца 3. Поршень 5 имеет подводящие каналы 6 и полость охлаждения 7. Сливное отверстие 8, необходимое для смазки трущихся деталей пальца 3 и шатуна 1. Заглушка пальца 3 состоит из пробки 9, металлической заглушки 11.During operation, oil is supplied to the connecting rod 1 through the channel in the crankshaft under the action of inertia. The bushing 2 serves to transfer oil from the connecting rod to the cavity of the pin 3. The pin 3 has two inserts made of refractory polymer 10 and two plastic plugs 4 installed at the ends of the pin 3 The piston 5 has inlet channels 6 and a cooling cavity 7. A drain hole 8 is necessary for lubricating the friction parts of the pin 3 and the connecting rod 1. The plug of the pin 3 consists of a plug 9, a metal plug 11.

По предложенной схеме подвода масла для охлаждения поршня и смазки трущихся поверхностей масло из центрального отверстия шатуна 1 проходит через отверстие в пальце 3, далее проходит между вырезами в двух вставках их тугоплавкого полимера 10 через отверстие в пальце 3 в поршень 1 к полостям охлаждения 7. Таким образом, масло попадает в полости охлаждения 7 без потерь, и степень охлаждения повышается. Температура в центре камеры сгорания снижается на (11-18)°С, в первой межкольцевой перемычке - на (9-15)°С. Оптимальное количество масла, необходимое для получения наилучшего результата находится в пределах (18-25) кг/ч.According to the proposed scheme for supplying oil to cool the piston and lubricate the rubbing surfaces, oil from the central hole of the connecting rod 1 passes through the hole in the pin 3, then passes between the cutouts in the two inserts of their refractory polymer 10 through the hole in the pin 3 into the piston 1 to the cooling cavities 7. Thus Thus, the oil enters the cooling cavities 7 without loss, and the degree of cooling is increased. The temperature in the center of the combustion chamber is reduced by (11-18)°C, in the first inter-ring bulkhead - by (9-15)°C. The optimal amount of oil required to obtain the best result is in the range of (18-25) kg/h.

В предложенном устройстве были учтены все недостатки схожих конструкций.In the proposed device, all the shortcomings of similar designs were taken into account.

Данная полезная модель позволит существенно повысить надежность и стабильность теплового режима двигателя внутреннего сгорания за счет улучшения системы охлаждения поршня и снижения износа трущихся поверхностей.This utility model will significantly improve the reliability and stability of the thermal regime of an internal combustion engine by improving the piston cooling system and reducing wear of rubbing surfaces.

Claims

A device for cooling the piston of diesel engines, including a connecting rod, a bushing, a pin, a plug, a piston, inlet channels, a cooling cavity, a drain hole, a plug, characterized in that the pin has two inserts made of refractory polymer and two plastic plugs installed at the ends of the pin, and the piston has inlet channels and a cooling cavity, a drain hole necessary for lubricating the rubbing parts of the pin and connecting rod, the pin plug consists of a cork and a metal plug, and oil is supplied under pressure to the heating and rubbing parts through a hole in the pin, and the piston is cooled It is carried out through the use of cooling cavities made near the bottom of the piston, while two plastic inserts are used to transfer oil from the pin to the piston, installed at the ends of the pin.