Поршень
Номер патента: U 4821
Опубликовано: 30.10.2008
Авторы: Лепешко Иосиф Иосифович, Романенко Михаил Григорьевич
Текст
(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Лепешко Иосиф Иосифович Романенко Михаил Григорьевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) 1. Поршень, содержащий головку с днищем, которые обращены в сторону камеры сгорания, юбку с внутренней полостью и бобышками с отверстиями под поршневой палец,канавки для поршневых колец, отличающийся тем, что между головкой и юбкой расположена прокладка из теплоизоляционного материала, кроме того, юбка выполнена в виде цилиндра, на наружной поверхности которого выполнены канавки для поршневых колец. 2. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что бобышки выполнены в головке. 3. Поршень по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит стержни, соединяющие бобышки головки и юбку. 4. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что на днище поршня нанесен теплоизоляционный материал. Полезная модель относится к области машиностроения и, в частности, является частью поршневой группы двигателя и служит для уплотнения внутрицилиндрового пространства и передачи силы давления газов в цилиндре на кривошипно-шатунный механизм. 48212008.10.30 Известен поршень 1, состоящий из головки с кольцевой полостью для охлаждающей жидкости и юбки. Головка включает днище поршня и внешнюю цилиндрическую поверхность, состоящую из верхней части и кольцевого пояса с канавками под поршневые кольца. Надежное соединение головки и юбки обеспечивает палец, который устанавливают в соответствующие отверстия, выполненные в бобышках головки поршня и юбки. Палец,соединяющий головку и юбку поршня, также является частью кинематического соединения поршня с шатуном. Кольцевую полость в головке уплотняют эластичным элементом. В таких конструкциях используют различные материалы для производства головки и юбки поршня, что позволяет поршню выдерживать большие напряжения, обусловленные высокими температурами и давлениями в камере сгорания двигателя. Недостатком данного поршня является сложность его изготовления. В частности, необходимо выполнить сложный профиль боковой поверхности поршня для того, чтобы обеспечить оптимальные зазоры поршня в цилиндре на рабочих режимах работы двигателя. Повышение температурных напряжений в поршне обуславливает дополнительный отвод теплоты от наиболее нагретых частей поршня, с этой целью дополнительно выполняют полость для охлаждающей жидкости, что вызывает необходимость устанавливать уплотнительные элементы. Известен поршень 2 - прототип, содержащий головку с днищем, которые обращены в сторону камеры сгорания, юбку с внутренней полостью и бобышками с отверстиями под поршневой палец, канавки для поршневых колец. Нижняя часть поршня, юбка, является направляющей поршня при движении его в цилиндре и передает боковую силу от шатуна стенкам цилиндра. На внутренней стороне юбки имеются две бобышки, в которых выполнены отверстия для установки поршневого пальца, для кинематического соединения поршня с шатуном. Недостатками данного поршня являются сложность его изготовления, так как необходимо выполнить сложный профиль боковой поверхности для того, чтобы обеспечить оптимальные зазоры поршня в цилиндре на рабочих режимах работы двигателя, и высокая тепловая нагруженность головки поршня и поршневых колец, в особенности верхнего компрессионного кольца. Задачей полезной модели является упрощение технологии изготовления поршня, в частности, профиля боковой поверхности, и уменьшение тепловой нагруженности поршневых колец. Указанная задача решается тем, что в поршне, содержащем головку с днищем, которые обращены в сторону камеры сгорания, юбку с внутренней полостью и бобышками с отверстиями под поршневой палец, канавки для поршневых колец, между головкой и юбкой расположена прокладка из теплоизоляционного материала, кроме того, юбка выполнена в виде цилиндра, на наружной поверхности которого выполнены канавки для поршневых колец. Бобышки могут быть выполнены в головке. Дополнительно могут содержаться стержни, соединяющие бобышки головки и юбку. На днище поршня нанесен теплоизоляционный материал. Сущность полезной модели поясняется чертежом. Поршень состоит из головки 1 с днищем 2 и юбки 3 с внутренней полостью 4. Бобышки 5 с отверстиями 6 выполнены в головке 1. На наружной поверхности юбки 3 выполнены канавки 7. Между головкой 1 и юбкой 3 расположена прокладка 8 из теплоизоляционного материала. В плоскости действия максимальных боковых сил, обусловленных отклонением шатуна от оси цилиндра, выполнены стержни 9, соединяющие бобышки 5 головки 1 и направляющую часть юбки 3. На днище 2 нанесен теплоизоляционный материал для уменьшения тепловой напряженности головки 1. Головка 1 и юбка 3 объединяются резьбовым соединением 10. 2 48212008.10.30 При работе двигателя давление рабочего тела в камере сгорания воспринимается днищем 2. Усилие от давления рабочего тела на поршень передается шатуну через палец,который устанавливают в отверстия 6 бобышек 5 головки 1. Поршневые кольца, установленные в канавки 7 юбки 3, герметизируют камеру сгорания. Юбка 3 является направляющей поршня при движении его в цилиндре и передает боковую силу от шатуна стенкам цилиндра. При необходимости для восприятия боковой силы поршень усиливают стержнями 9. Тепловой поток через поршневые кольца и юбку 3 уменьшается, так как между головкой поршня 1 и юбкой 3 установлена прокладка 8 из теплоизоляционного материала. Тепловую напряженность поршня снижает теплоизоляционный материал, нанесенный на днище 2. Юбка 3 при работе двигателя расширяется равномерно, так как имеет цилиндрическую форму, поэтому нет необходимости выполнять сложный профиль боковой поверхности направляющей поршня, профиль с бочкообразностью и конусностью. Головка 1 может быть выполнена из более жаропрочных материалов, чем юбка 3, к примеру, головка 1 может быть выполнена из жаропрочного чугуна, а юбка 3 - из алюминия,что позволит поршню работать при более жестких условиях высоких температур и давлений. Прокладка 8 из теплоизоляционного материала между головкой 1 и юбкой 3,теплоизоляционный материал, нанесенный на днище 2, изготовление головки 1 из жаропрочных материалов снижают нагрузку на систему охлаждения и смазывания двигателя,повышают температуру отработавших газов. Повышение температуры отработавших газов позволяет лучше использовать энергию расширения отработавших газов, к примеру,на лопатках турбины двигателя. Таким образом, в предлагаемом поршне упрощается технология изготовления, в частности, профиля боковой поверхности и уменьшается тепловая нагруженность поршневых колец. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3
МПК / Метки
МПК: F02F 3/00
Метки: поршень
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/3-u4821-porshen.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Поршень</a>
Предыдущий патент: Светофор
Следующий патент: Самоходная землеройная машина
Случайный патент: Ювелирное изделие