RU2503842C2 - Internal combustion engine piston - Google Patents
Internal combustion engine piston Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503842C2 RU2503842C2 RU2012116135/06A RU2012116135A RU2503842C2 RU 2503842 C2 RU2503842 C2 RU 2503842C2 RU 2012116135/06 A RU2012116135/06 A RU 2012116135/06A RU 2012116135 A RU2012116135 A RU 2012116135A RU 2503842 C2 RU2503842 C2 RU 2503842C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- coolant
- mass
- engine
- cooling cavity
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, и предназначено для снижения соотношения динамических нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и коленчатого вала (КВ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to mechanical engineering, mainly to engine building, and is intended to reduce the ratio of dynamic loads on the details of the crank mechanism (crank) and the crankshaft (HF) of an internal combustion engine (ICE).
Известен поршень жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания [1], охлаждаемого маслом и содержащего полость охлаждения, ограниченную днищем поршня и вставкой, отделяющей полость от картера двигателя с постоянной механизма λ=R/L [2],Known liquid cooling piston of an internal combustion engine [1], oil-cooled and containing a cooling cavity, limited by the piston bottom and the insert separating the cavity from the crankcase with a constant mechanism λ = R / L [2],
где R - радиус кривошипа коленвала двигателя;where R is the radius of the crankshaft of the engine;
L - длина шатуна.L is the length of the connecting rod.
Вставка имеет маслоподводящий и маслоотводящий каналы, причем маслоотводящий канал со стороны полости охлаждения регулирует объем масла V1 при подходе поршня к нижней мертвой точке (НМТ).The insert has an oil inlet and oil outlet channels, and the oil outlet channel from the side of the cooling cavity regulates the oil volume V 1 when the piston approaches the bottom dead center (BDC).
Недостатком данной поршня является повышенная вибрация двигателя ввиду невозможности регулирования объема масла при подходе поршня к верхней мертвой точке (ВМТ).The disadvantage of this piston is the increased vibration of the engine due to the impossibility of regulating the oil volume when the piston approaches the top dead center (TDC).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является поршень для двигателя внутреннего сгорания, охлаждаемый маслом [3]. Он имеет инерционное охлаждение маслом и содержит частично заполняемую маслом полость охлаждения (ПО), ограниченную днищем поршня и перегородкой, которая отделяет ПО от картера двигателя. В перегородке выполнены маслоподводящий канал, соединяющий ПО с системой смазки двигателя, маслоотводящий канал (МОК) и дополнительный МОК, соединяющие ПО с картером. Сборку поршня выполняют так, что конец МОК со стороны ПО, расположенный в зоне, прилегающей к перегородке, отсекает в ПО поршня, поставленного на горизонтальную плоскость днищем вверх, объем для масла V1, а конец дополнительного МОК со стороны ПО, расположенного в зоне, прилегающей к днищу, отсекает в ПО поршня, поставленного на горизонтальную плоскость днищем вниз, объем для масла V2=V1.The closest technical solution to the claimed is a piston for an internal combustion engine, oil-cooled [3]. It has inertial oil cooling and contains a cooling cavity (PO) partially filled with oil, limited by the piston crown and a baffle that separates the PO from the engine crankcase. An oil supply channel is made in the partition connecting the software with the engine lubrication system, an oil drain channel (IOC) and an additional IOC connecting the software with the crankcase. The piston is assembled so that the end of the IOC from the software side, located in the area adjacent to the baffle, cuts off the oil volume V 1 and the end of the additional IOC from the software side located in the zone adjacent to the bottom, cuts off in the piston placed on a horizontal plane with the bottom down, the oil volume V 2 = V 1 .
Недостатком данной конструкции является повышенная вибрация двигателя, так как при одинаковых объемах масла различны силы инерции от них в ВМТ и НМТ.The disadvantage of this design is the increased vibration of the engine, since with the same volumes of oil, the inertia forces from them in TDC and BDC are different.
Цель изобретения - снижение вибрации двигателя за счет уменьшения рассогласования величин динамических нагрузок по цилиндрам многоцилиндрового ДВС путем регулирования массы масла, охлаждающего поршень, в течение рабочего цикла ДВС.The purpose of the invention is to reduce engine vibration by reducing the mismatch of the dynamic loads on the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine by controlling the mass of oil cooling the piston during the internal combustion engine operating cycle.
Поставленная цель достигается тем, что поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий полость охлаждения, ограниченную днищем поршня и перегородкой, отделяющей полость от картера двигателя с постоянной механизма λ и имеющей подводящий, отводящий, а также дополнительный отводящий каналы охлаждающей жидкости (ОЖ), причем конец отводящего канала со стороны полости охлаждения расположен в зоне, прилегающей к перегородке, так, что концом этого канала отсекается в полости охлаждения поршня масса ОЖ
где
mn - масса поступательно-движущихся частей (ПДМ) поршневой группы.m n is the mass of the progressively moving parts (PDM) of the piston group.
Новым в поршне двигателя внутреннего сгорания является то, что в отводящем и дополнительном отводящем канале, установлены клапаны, регулирующие соотношение масс охлаждающей жидкости при рабочем цикле в соотношенииNew in the piston of an internal combustion engine is that in the exhaust and additional exhaust ducts, valves are installed that regulate the mass ratio of the coolant during the duty cycle in the ratio
где
φ - угол поворота коленчатого вала по отношению к первому цилиндру при рабочем цикле;φ is the angle of rotation of the crankshaft with respect to the first cylinder during the duty cycle;
λ - постоянная механизма двигателя;λ is the constant of the engine mechanism;
mn - масса поршня.m n is the mass of the piston.
На фиг.1 изображен поршень, расположенный днищем вверх, разрез; на фиг.2 - поршень, расположенный днищем вниз; на фиг.3 - усилия от сил инерции поступательно-движущихся масс (ПДМ), действующие в 4-цилиндровом двигателе, при расположении поршней в ВМТ и НМТ; на фиг.4 - поршень с установленными в нем клапанами.In Fig.1 shows a piston located upside down, section; figure 2 - piston located bottom down; figure 3 - the efforts of the inertia of the translationally moving masses (PDM), acting in a 4-cylinder engine, with the location of the pistons in TDC and BDC; figure 4 - piston with valves installed in it.
Поршень 1 двигателя внутреннего сгорания с торцами 2 и 3, охлаждаемый ОЖ (фиг.1), содержит частично заполняемую ОЖ ПО 4, ограниченную днищем 5 поршня и перегородкой 6, которая отделяет ПО от картера 7 двигателя. В перегородке 6 выполнены подводящий канал 8 и дополнительный канал 10. Конец 11 отводящего канала 9 со стороны ПО расположен в зоне, прилегающей к перегородке 6. Он отсекает в ПО поршня, поставленного на горизонтальную плоскость днищем 5 вверх, что соответствует положению поршня 1 в НМТ, массу ОЖ
Работа поршня осуществляется следующим образом.The piston is as follows.
При сборке поршня его устанавливают на торец 3 и концом 11 отводящего канала 9 со стороны ПО, расположенного в зоне, прилегающей к перегородке 6, регулируют массу ОЖ
При работе двигателя в положении поршня в ВМТ на ПДМ и ОЖ в полости охлаждения 4 поршней 1 первого и четвертого цилиндров (фиг.3) действуют инерционные силы, равные
Для снижения вибрации двигателя необходимо выполнить условие равенства сил инерции, действующих на поршни 1, 4 и 2, 3, с помощью клапанов 12 и 13, то есть Рjп1=Рjп2, или
Таким образом, при использовании предложенного поршня ДВС снижается вибрация двигателя в течение рабочего цикла ДВС.Thus, when using the proposed internal combustion engine piston, engine vibration is reduced during the internal combustion engine operating cycle.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. М.: Машиностроение, 1977. - с.135-137.1. Rosenblit G. B. Heat transfer in diesel engines. M .: Mechanical Engineering, 1977. - p.135-137.
2. Чистяков В.К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1989. - 256 с.2. Chistyakov V.K. The dynamics of piston and combined internal combustion engines. - M.: Mechanical Engineering, 1989 .-- 256 p.
3. А.с. (СССР) 1686207 Поршень для двигателя внутреннего сгорания, охлаждаемый маслом / Г.К. Кузнецов, Н.А. Иващенко, М.Д. Медведев, Т.Д. Медведева // БИ и О. - 1991. - №39.3. A.S. (USSR) 1686207 Piston for an internal combustion engine, oil-cooled / G.K. Kuznetsov, N.A. Ivashchenko, M.D. Medvedev, T.D. Medvedev // BI and O. - 1991. - No. 39.
Claims (1)
где
φ - угол поворота коленчатого вала по отношению к первому цилиндру при рабочем цикле;
λ - постоянная механизма двигателя;
mп - масса поршня. A piston of an internal combustion engine containing a cooling cavity defined by a piston head and a baffle separating the cavity from the engine crankcase with a constant mechanism λ and having inlet, outlet, and also additional outlet channels, the end of the outlet channel on the side of the cooling cavity being located in the area adjacent to the partition, so that this end of the channel cuts off the mass of coolant in the piston cooling cavity
Where
φ is the angle of rotation of the crankshaft with respect to the first cylinder during the duty cycle;
λ is the constant of the engine mechanism;
m p - the mass of the piston.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116135/06A RU2503842C2 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Internal combustion engine piston |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116135/06A RU2503842C2 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Internal combustion engine piston |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012116135A RU2012116135A (en) | 2013-10-27 |
RU2503842C2 true RU2503842C2 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49446358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012116135/06A RU2503842C2 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Internal combustion engine piston |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2503842C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675974C1 (en) * | 2017-11-03 | 2018-12-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Piston of forced diesel engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57143144A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Piston cooling device |
SU1121474A1 (en) * | 1983-04-16 | 1984-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Машиностроительный Завод Им.Ф.Э.Дзержинского Г.Балаково | Internal combustion engine piston |
SU1636582A1 (en) * | 1989-04-25 | 1991-03-23 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Method for piston mass adjustment |
SU1686207A1 (en) * | 1989-11-09 | 1991-10-23 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Internal combustion engine oil-cooled piston |
US6173702B1 (en) * | 1996-05-15 | 2001-01-16 | Man B&W Diesel A/S | Movable wall member in the form of an exhaust valve spindle or a piston in an internal combustion engine |
JP2006299979A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Piston cooling device |
-
2012
- 2012-04-20 RU RU2012116135/06A patent/RU2503842C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57143144A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Piston cooling device |
SU1121474A1 (en) * | 1983-04-16 | 1984-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Машиностроительный Завод Им.Ф.Э.Дзержинского Г.Балаково | Internal combustion engine piston |
SU1636582A1 (en) * | 1989-04-25 | 1991-03-23 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Method for piston mass adjustment |
SU1686207A1 (en) * | 1989-11-09 | 1991-10-23 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Internal combustion engine oil-cooled piston |
US6173702B1 (en) * | 1996-05-15 | 2001-01-16 | Man B&W Diesel A/S | Movable wall member in the form of an exhaust valve spindle or a piston in an internal combustion engine |
JP2006299979A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Piston cooling device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675974C1 (en) * | 2017-11-03 | 2018-12-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Piston of forced diesel engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012116135A (en) | 2013-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112013009242A2 (en) | variable compression ratio systems for opposed-piston internal combustion engines and others, and related production and use methods | |
US10690176B2 (en) | System for piston cooling | |
EP2711529A1 (en) | Piston with oil reservoir | |
EP2153030A4 (en) | Lubrication system for a four-stroke engine | |
RU138840U1 (en) | CRANKSHAFT ENGINE SHAFT (OPTIONS) | |
CN107023415B (en) | Internal combustion engine | |
US10513927B2 (en) | Internal combustion engine | |
WO2012160378A3 (en) | Internal combustion engines | |
RU2503842C2 (en) | Internal combustion engine piston | |
US8573176B2 (en) | Crank chamber communication structure of multi-cylinder internal combustion engine | |
WO2014142686A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine, particularly for propulsion of the cars | |
US20080236521A1 (en) | Internal Combustion Engine | |
US9347345B2 (en) | Internal combustion engines and oil containment systems thereof | |
US20170045014A1 (en) | Multi-piece cylinder | |
US10738733B2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2539609C2 (en) | Opposed-piston internal combustion engine | |
JP6879221B2 (en) | Internal combustion engine | |
US20200173357A1 (en) | Internal combustion engine with two working spaces of a cylinder | |
JP2006070795A (en) | Internal combustion engine | |
JP5549446B2 (en) | Crankcase integrated cylinder block | |
RU2540194C1 (en) | Augmented diesel piston | |
ITVB20110003A1 (en) | INNOVATIVE ENDOTHERMAL MOTOR WITHOUT RODS (LIGHT INNOVATIVE LINKLESS ENGINE) | |
JP2016089627A (en) | Internal combustion engine | |
KR200389358Y1 (en) | double acting engine | |
WO2017052389A1 (en) | Two-stroke radial engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140421 |