ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям поршней с поршневым пальцем и может быть использована в конструкции двигателей внутреннего сгорания.
Известен поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца (см. патент RU №2206776).
Недостатком известного технического решения является малая надежность и долговечность конструкции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной (патент РФ на ПМ №104246)
Недостатком этого технического решения является малые надежность и ресурс работы, обусловленные увеличенным зазором между жаровым поясом головки поршня и гильзой цилиндра двигателя внутреннего сгорания.
Полезная модель направлена на решение технической задачи повышения надежности и долговечности устройства.
Поставленная задача решается тем, что поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, в котором наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной. В предлагаемом поршне больший размер овала перпендикулярен оси отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала в направлении от днища поршня.
Предлагаемый поршень для двигателя внутреннего сгорания может быть изготовлен на существующем оборудовании по известной технологии. Других технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. Основные технические особенности и преимущества предлагаемого технического решения описаны в представленном предпочтительном варианте осуществления. Объем защиты полезной модели не ограничивается описанным примером.
На фиг.1 показан вид спереди на предлагаемый поршень для двигателя внутреннего сгорания, на фиг.2 - вид сверху фиг.1.
1
На фигурах обозначены: головка 1 поршня, камера 2 сгорания в днище 3, канавки 4, 5 под компрессионные кольца, канавка 6 под маслосъемное кольцо, юбка 7 с отверстием 8 для поршневого пальца, наружная боковая поверхность 9 поршня в плоскости, перпендикулярной оси 10 симметрии поршня, выполнена овальной, больший размер овала Д перпендикулярен оси 11 отверстия под поршневой палец, меньший Д1 размер овала совпадает с осью 11 отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала Д-Д в направлении П от днища 3 поршня. Позицией 12 обозначены выборки под клапаны в головке 1 поршня, Н -высота поршня.
Поршни для двигателя внутреннего сгорания устанавливают в блок цилиндров (на чертежах не показано). Во время работы двигателя поршень с поршневыми кольцами (не показаны) совершает возвратно-поступательное движение под воздействием газовых сил, возникающих при сгорании топливовоздушной смеси в рабочем объеме, ограниченном днищем головки цилиндра, днищем поршня и внутренней поверхностью гильзы цилиндра.
1
Тепло, выделяющееся при работе двигателя, нагревает поршень для двигателя внутреннего сгорания и приводит к его деформациям Выбор наименьшей овальности (разности размеров Д-Д овала) верхней части головки 1 поршня обусловлен меньшими деформациями этой зоны под действием газовых и инерционных нагрузок и выбирается из условий уменьшения зазоров между поршнем и гильзой перед верхним компрессионным кольцом, установленным в канавку 4, снижения нагрузки на него от воздействия газовых сил, что понижает температуру кольца, обеспечивает уменьшение образования нагара.
1
Увеличение овальности (разности размеров Д-Д овала) в направлении П от днища 3 поршня обеспечивает оптимизацию компенсации возникающих деформаций.
1
Заявителем были изготовлены и испытаны опытные образцы предлагаемого поршня для двигателя внутреннего сгорания КАМАЗ 740.74-420 с диаметром поршня, находящегося в пределах от 119,88 до 119,90 мм, со следующими соотношениями овальности боковой поверхности по высоте, с увеличением разности размеров Д-Д овала в направлении от днища поршня:
В верху днища Д-Д1=0,084 мм
Расстояние от днища 0,15 Н Д-Д1=0,124 мм
Расстояние от днища 0,2 Н Д-Д1=0,160 мм
Расстояние от днища 0,35Н Д-Д1=0,2 мм
Расстояние от днища 0,39 Н Д-Д1=0,470 мм
Расстояние от днища=Н (на краю юбки 7) Д-Д1=0,530 мм
Указанные соотношения размеров определены опытным путем и обеспечивают наилучшие результаты по надежности и долговечности цилиндропоршневой группы двигателя и расходу масла на угар, который составил 0,05% от расхода топлива по сравнению с 0,06% у стандартного двигателя.