RU2675974C1 - Piston of forced diesel engine - Google Patents
Piston of forced diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675974C1 RU2675974C1 RU2017138489A RU2017138489A RU2675974C1 RU 2675974 C1 RU2675974 C1 RU 2675974C1 RU 2017138489 A RU2017138489 A RU 2017138489A RU 2017138489 A RU2017138489 A RU 2017138489A RU 2675974 C1 RU2675974 C1 RU 2675974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- diesel engine
- channels
- additional
- warm
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
- F01P3/10—Cooling by flow of coolant through pistons
-
- 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
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- 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
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршням форсированных дизельных двигателей.The invention relates to engine building, namely to pistons of forced diesel engines.
Известен охлаждаемый поршень [1], состоящий из двух стальных фрагментов, сваренных между собой и образующих периферийную и центральную полости охлаждения, сообщающиеся друг с другом каналами, расположенными перпендикулярно оси симметрии поршня. За один оборот коленчатого вала в системе охлаждения поршня совершается полный цикл изменения состояния периферийной полости, включая ее частичное заполнение, омывание и охлаждение наиболее нагретой верхней части охлаждаемого днища поршня, возвращение масла в состояние частичного заполнения периферийной полости, передачу его в центральную полость, охлаждение центральной части днища поршня, и возвращение масла в картер.Known cooled piston [1], consisting of two steel fragments, welded together and forming a peripheral and central cooling cavity, communicating with each other through channels located perpendicular to the axis of symmetry of the piston. For one revolution of the crankshaft in the piston cooling system, a complete cycle of changing the state of the peripheral cavity is performed, including its partial filling, washing and cooling of the most heated upper part of the cooled piston crown, oil returning to the state of partial filling of the peripheral cavity, its transfer to the central cavity, cooling of the central parts of the piston bottom, and oil return to the crankcase.
Недостатком этого технического решения является то, что данная конструкция не обеспечивает надежного охлаждения поршней форсированных дизельных двигателей, имеющих максимальное давление в цилиндре 20 МПа и выше. Обеспечение работоспособности поршней форсированных дизельных двигателей, имеющих высокое давление и, соответственно, высокую температуру в цилиндре, требует более интенсивной циркуляции охлаждающего масла в полостях поршня.The disadvantage of this technical solution is that this design does not provide reliable cooling of the pistons of forced diesel engines having a maximum cylinder pressure of 20 MPa and above. Ensuring the performance of pistons of forced diesel engines having a high pressure and, accordingly, a high temperature in the cylinder, requires more intensive circulation of cooling oil in the piston cavities.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является поршень форсированного дизельного двигателя [2], состоящий из двух стальных сваренных между собой нижнего и верхнего фрагментов, образующих периферийную и центральную полости охлаждения. Эти полости сообщаются основными каналами, выполненными в стенке нижнего фрагмента перпендикулярно оси симметрии поршня, и дополнительными каналами, расположенными наклонно к оси симметрии поршня выше основных каналов. Наличие двух типов каналов позволяет осуществлять циклическую передачу масла из периферийной полости в центральную при положениях поршня как вблизи НМТ, так и вблизи ВМТ, т.е. с удвоенной частотой по сравнению с конструкцией охлаждаемого поршня [1]. Удвоение частоты замещения масла в полостях охлаждения увеличивает интенсивность охлаждения поршня.The closest technical solution adopted for the prototype is the piston of a forced diesel engine [2], consisting of two steel welded together lower and upper fragments, forming a peripheral and central cooling cavity. These cavities are communicated by the main channels made in the wall of the lower fragment perpendicular to the axis of symmetry of the piston, and additional channels located obliquely to the axis of symmetry of the piston above the main channels. The presence of two types of channels allows cyclic transfer of oil from the peripheral cavity to the central at the piston positions both near the BDC and near the TDC, i.e. with doubled frequency in comparison with the design of the cooled piston [1]. Doubling the oil change frequency in the cooling cavities increases the piston cooling rate.
Недостатком этого технического решения является интенсивное охлаждение поршня в период прогрева холодного дизеля, что замедляет прогрев поршня после пуска холодного дизеля.The disadvantage of this technical solution is the intensive cooling of the piston during the warm-up period of a cold diesel engine, which slows down the heating of the piston after starting a cold diesel engine.
Цель изобретения - ускорение прогрева форсированного дизельного двигателя путем отключения дополнительных каналов в период прогрева холодного дизеля.The purpose of the invention is to accelerate the heating of a forced diesel engine by disabling additional channels during the heating of a cold diesel engine.
Поставленная цель достигается установкой на поршне лепестковых клапанов, шторки которых выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, закрывающих дополнительные каналы в период прогрева дизеля.This goal is achieved by installing petal valves on the piston, the shutters of which are made of a material having the shape memory effect, covering additional channels during the period of heating the diesel engine.
Новым в поршне форсированного дизельного двигателя является установка на поршне лепестковых клапанов, шторки которых выполнены из материала, обладающего эффектом памяти формы, закрывающих дополнительные каналы в период прогрева дизеля.New in the piston of a forced diesel engine is the installation of flap valves on the piston, the shutters of which are made of a material having the shape memory effect, closing additional channels during the warm-up period of the diesel engine.
На фиг. 1 представлен поршень форсированного дизельного двигателя в период прогрева холодного дизеля; на фиг. 2 представлен поршень форсированного дизельного двигателя в рабочем положении.In FIG. 1 shows the piston of a forced diesel engine during the warm-up period of a cold diesel engine; in FIG. 2 shows the piston of a forced diesel engine in operating position.
Поршень форсированного дизельного двигателя состоит из соединенных друг с другом нижнего 1 и верхнего 2 фрагментов. Фрагменты 1 и 2 образуют периферийную 3 и центральную 4 полости охлаждения, сообщающиеся друг с другом посредством основных каналов 5, расположенных перпендикулярно оси симметрии поршня, и дополнительных каналов 6, расположенных наклонно к оси симметрии поршня выше основных каналов 5.The piston of a forced diesel engine consists of the lower 1 and upper 2 fragments connected to each other.
Внутри центральной полости охлаждения 4 установлены лепестковые клапаны 7. При пуске и прогреве холодного двигателя шторки лепестковых клапанов 7 (фиг. 1) прижаты к поверхности поршня и препятствуют движению охлаждающего масла по дополнительным каналам 6. При работе двигателя шторки лепестковых клапанов 7, выполненные из материала, обладающего эффектом памяти формы, отгибаются вверх, открывают дополнительные каналы 6 и занимают рабочее положение (фиг. 2).
Поршень форсированного дизельного двигателя работает следующим образом. При пуске и прогреве холодного двигателя, фиг. 1, шторки лепестковых клапанов 7 прижаты к поверхности поршня и препятствуют движению масла по дополнительным каналам 6, при этом интенсивность охлаждения поршня уменьшается, и поршень быстрее прогревается. Охлаждающее масло подается в периферийную полость 3 поршня, частично заполняет ее, и при возвратно-поступательном движении поршня омывает нагретые поверхности, осуществляя их охлаждение. При движении поршня вверх от НМТ к ВМТ находящееся в периферийной полости 3 масло нагружается динамическим давлением, обусловленным силой инерции, и частично перетекает по каналам 5 из периферийной полости 3 в центральную 4, в которой осуществляется охлаждение центральной части днища поршня.The piston of a forced diesel engine operates as follows. When starting and warming up a cold engine, FIG. 1, the blinds of the
После прогрева двигателя в материале шторок лепестковых клапанов 7 происходит мартенситное превращение [3], они изменяют свою форму, отгибаются вверх и открывают дополнительные каналы 6, занимая рабочее положение, показанное на фиг. 2. В результате этого осуществляется циклическая передача масла из периферийной полости 3 в центральную 4 при положениях поршня как вблизи НМТ, так и вблизи ВМТ, т.е. с удвоенной частотой. Удвоение частоты замещения масла в полостях охлаждения увеличивает интенсивность охлаждения поршня.After warming up the engine, the martensitic transformation [3] occurs in the material of the blinds of the
При остановке и остывании двигателя материал шторок лепестковых клапанов охлаждается, и в нем происходит обратное мартенситное превращение [3], в результате которого шторки занимают исходное положение.When the engine is stopped and cooled, the material of the shutter of the flap valves is cooled, and the reverse martensitic transformation occurs in it [3], as a result of which the shutters occupy the initial position.
Если пуск производится на горячем двигателе, шторки лепестковых клапанов имеют температуру, равную температуре поршня, и остаются в рабочем положении, обеспечивая работу поршня форсированного дизельного двигателя.If the start is made on a hot engine, the blinds of the flap valves have a temperature equal to the temperature of the piston and remain in the working position, ensuring the operation of the piston of the forced diesel engine.
Использование предлагаемого технического решения способствует ускорению прогрева форсированного дизельного двигателя.The use of the proposed technical solution helps to accelerate the heating of the forced diesel engine.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. Патент DE 19846152 (А1).1. Patent DE 19846152 (A1).
2. Поршень форсированного дизельного двигателя. Патент РФ №2540194 С1. Опубл. 10.02.2015 г., бюл. №4.2. The piston of the forced diesel engine. RF patent No. 2540194 C1. Publ. 02/10/2015, bull.
3. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. / А.С. Тихонов, А.П. Герасимов, И.И. Прохорова - М.: Машиностроение, 1981. - 80 с.3. The use of the shape memory effect in modern engineering. / A.S. Tikhonov, A.P. Gerasimov, I.I. Prokhorova - M.: Mechanical Engineering, 1981. - 80 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138489A RU2675974C1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Piston of forced diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138489A RU2675974C1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Piston of forced diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2675974C1 true RU2675974C1 (en) | 2018-12-25 |
Family
ID=64753849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138489A RU2675974C1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Piston of forced diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2675974C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3930472A (en) * | 1973-09-28 | 1976-01-06 | M.A.N. | Composite oil-cooled piston for an internal combustion engine |
SU1229405A1 (en) * | 1984-11-20 | 1986-05-07 | Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения | Composite cooled piston for internal combustion engine |
DE3518721C3 (en) * | 1985-05-24 | 1997-09-04 | Man B & W Diesel Ag | Oil-cooled, multi-part plunger of an internal combustion engine |
RU2503842C2 (en) * | 2012-04-20 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Internal combustion engine piston |
US9494106B2 (en) * | 2012-05-05 | 2016-11-15 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
-
2017
- 2017-11-03 RU RU2017138489A patent/RU2675974C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3930472A (en) * | 1973-09-28 | 1976-01-06 | M.A.N. | Composite oil-cooled piston for an internal combustion engine |
SU1229405A1 (en) * | 1984-11-20 | 1986-05-07 | Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения | Composite cooled piston for internal combustion engine |
DE3518721C3 (en) * | 1985-05-24 | 1997-09-04 | Man B & W Diesel Ag | Oil-cooled, multi-part plunger of an internal combustion engine |
RU2503842C2 (en) * | 2012-04-20 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Internal combustion engine piston |
US9494106B2 (en) * | 2012-05-05 | 2016-11-15 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6976467B2 (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
US20160341187A1 (en) | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine | |
RU2675974C1 (en) | Piston of forced diesel engine | |
BR112012006676A2 (en) | DIVIDER CYCLE MOTOR | |
KR20130086227A (en) | Exhaust valve timing for split-cycle engine | |
US4896633A (en) | Valve control of internal combustion engines by means of a rotary piston pump with unequal pumping output | |
US10267221B2 (en) | Combined-cycle combustion control type three-cylinder engine and method for controlling the same | |
US20110214632A1 (en) | Hydro-mechanical variable valve actuation | |
US9957958B2 (en) | Reciprocating integral linear engine compressor | |
US2442302A (en) | Internal-combustion engine with opposed pistons | |
CN103233789B (en) | The multimode full overhead valve two-stroke internal combustion engine of application two-stroke Atkinson cycle | |
RU2586222C1 (en) | Internal combustion engine with variable compression chamber volume | |
RU2499148C1 (en) | Ice combustion chamber with air accumulator | |
RU2598489C1 (en) | Internal combustion engine with variable compression ratio | |
RU2620138C1 (en) | Vortex-camera diesel | |
RU170618U1 (en) | PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS | |
RU2651099C1 (en) | Gas distribution mechanism of the four-stroke internal combustion engine | |
RU2779214C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
CN106062321B (en) | For improving the exhaust cam phaser of engine start/stopping quality postponement | |
RU2549273C1 (en) | External combustion engine heat exchange section | |
RU2017102157A (en) | The operation method of the piston internal combustion engine with a divided cycle | |
RU2013628C1 (en) | External combustion engine | |
RU146383U1 (en) | EXTERNAL HEATING ENGINE WITH V-PISTON POSITION | |
KR101510324B1 (en) | variable compression ratio device | |
RU2611170C1 (en) | Piston valveless expasion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191104 |