Поршень охолоджуваний складений

1. Поршень охолоджуваний складений, який містить в собі голівку з виконаною в ній порожниною камери згоряння і тронк, які жорстко з'єднані між собою за допомогою елементів з'єднання і утворюють центральну та кільцеву порожнини системи охолодження, яка включає канали підводу та відводу мастила, причому поверхня камери згоряння та бокоза поверхня голізки поршня утворю ють периферійний гребінь, який відрізняється тим, що кільцева порожнина виконана у вигляді сполучених між собою за допомогою кільцевого каналу глухих отворів, виконаних ВІДПОВІДНО З формою, висотою перифррійночз гребеню та умовами теплопередачі, при цьому елементи з'єднання голівки поршня з тронком розташовані у зоні периферійного гребеню. 2. Поршень за п.1, який відрізняється тим, що частина об'єму кільцевої порожнини охолодження виконана у тронці та з'єднана з глухими отворами периферійного гребеню голівки поршня З Поршень за п.1, який відрізняється тим, що глухі отвори мають форму, відповідну до конфігурації поверхні камери згоряння s поршні. Винахід відноситься до галузі машинобудування, а саме до конструкції охолоджуваних поршню для двигунів внутрішнього згоряння. Знаний поршень складений охолоджуваний тепловозного дизелю (Тепловоз 2ТЭ116, - М. "Транспорт". - 1977. - 320 с - Авт.:-СП. Филонов, A.I. Гибалов та ін ), вміщуючий тронк і голівку з виконаній в ній порожниною камери згоряння, котрі при з'єднанні між собою утворюють центральну та кільцеву порожнини охолодженая, подтені товстотілою опорною стійкою, у котрій виконані перепускні канали для мастила та різьбові отвори для силового зв'язку з тронком за допомогою епементів з'єднання. Недоліком відомого поршня є те, що протяжна кільцева порожнина системи охолодження з однорідним поперечним перерізом зменшує жорсткість голівки поршня в зоні канавок ущільнюючих кілець, при цьому середня зона виконана у вигляді товстотілої кільцевої стійки з різьбовими отворами для деталей кріплення голівки поршня до тронку, що утруднює організацію однорідного тепловідводу і є причиною підвищених термопружніх деформацій голівки поршня в зоні канавок ущільнюючих кілець, а також збільшеної маси поршня. Різнотовщинність стінок голівки знаного поршня обумовлена наявністю виточок під клапани Вона породжує додаткові неоднорідні термопружні деформації в зоні канавок ущільнюючих кілець, що спо нукає збільшувати радіальний монтажний зазор між голівкою поршня та дзеркалом гільзи ииліндра, а також висоту голіето поршчя над канавкою першого ущільнюючого кільця, що призводить до погіршення паливної економічності дизеля. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип є (заявка СРСР, № 1819817 A3, кл. F 02 F 3/22, видай. 23.05.93) складений поршень з мастильним охолодженням для двигуна внутрішнього згоряння, котрий місти гь голівку та тронк, з'єднані між собою з утворенням кільцевої і центральное порожнин системи охолодження, вміщуючі канали підводу мастила у кільиеву порожнину, перепускні канали для відводу мастила із кільцевої порожнини у центральну порожнину та канал для зливу мастит із центральної порожнини. Недопіком технічного рішення, відібраного як прототип, є обмежена можі^вість організації тепловідводу .від товстотілої кгльцезої опорної' стійки, розділяючої кільцеву та центральну порожнини та використовуємо; для силового зв'язку з гронком за допомогою елементів з'єднання, що виявляється у збільшенні термопружніх деформацій голівки поршня. Крім того, у такому поршні, особливо у дизелях з діаметром циліндра менше 300 мм, виникає необхідність у виконанні стійок пракінчно на всю висоту тронка, через котрі проходять шпильки кріплення голівки поршня до тронку, що збільшує масу поршня. (21)2000085089 (22)31.08.2000 (24) 15.06.2001 (46) 15.06 2001, Бюл. № 5, 2001 р. (72) Жадан Андрій Семенович (73) ЖАДАН АНДРІЙ СЕМЕНОВИЧ 39475 Аналіз вказаних та інших технічних рішень по організації тепловідводу від голівки поршня, а також стосовно конструкції самого поршня, виявив неминучість підвищених термолружніх деформацій в зоні канавок ущільнюючих кілець та збільшення маси поршня при застосуванні чавунного тронку. В основу винаходу поставлено завдання вдосконалення складеного поршня з мастильним охолодженням шляхом змінення зони розташування порожнини системи охолодження та елементів з'єднання голівки поршня з тронком забезпечити зменшення термопружніх деформацій в зоні канавок ущільнюючих кілець та маси поршня, що призводить до зниження витрат пального і мастила та збільшення довговічності підшипників колінчатого валу дизеля. Зазначений технічний результат досягається тим, що в поршні складеному охолоджуваному тронк і голівка з виконаній в ній порожнині камери згоряння, поверхня якої* з боковою поверхнею голівки утворюють периферійний гребінь, щільно з'єднані між собою за допомогою елементів з'єднання і утворюють центральну і кільцеву порожнини системи охолодження,- яка включає канали підводу та відводу мастила, при цьому кільцева порожнина системи охолодження виконана у вигляді сполучених між собою за допомогою кільцевого каналу глухих отворів, виконаних у периферійному гребені, силове з'єднання голівки поршня з тронком виконано у зоні периферійного гребеня за допомогою елементів з'єднання, а частина об'єма кільцевої порожнини виконана в тронці і з'єднана з глухими отворами периферійного гребеня, форма яких відповідає конфігурації камери згоряння в поршні. Виконання кільцевої порожнини системи охолодження у вигляді зв'язаних між собою за допомогою кільцевого каналу глухих отворів, розташованих в периферійному гребені, збільшує ефективність тепловідводу і підвищує жорсткість гребені у напрямку дії сил від термопружніх деформацій стінок центральної та середньої зон голівки поршня, завдяки чому зменшуються термопружні деформації' бокової стінки голівки поршня і зони канавок ущільнюючих кілець. Переміщення елементів з'єднання голівки лоршня з тронком у зону периферійного гребеню дозволило зменшити товщину стінки голівки поршня у зоні опорної поверхні, вщмовитися від використання товстостінної опорної стійки між центральною та кільцевою порожнинами системи охолодження, завдяки чому відбулося зменшення термопружніх деформацій, периферійного гребеню та зони канавок ущільнюючих кілець, а також маси голівки поршня. Крім того, виконане переміщення елементів з'єднання голівки поршня з тронком дозволило зменшити довжину шпильок кріплення, що додатково зменшило масу поршня. Розміщення частини об'єму кільцевої порожнини у тронц! збільшило кількість збовтуваного мастила та дозволило організувати охолодження шпильок кріплення голівки поршня до тронка, що зменшило як величину, так і неоднорідність термопружніх деформацій периферійного гребеню та зони канавок ущільнюючих кілець. Виконання глухих отворів у периферійному гребені голівки поршня у відповідності до конфігурації поверхні камери згоряння додатково зменшило величину і неоднорідність термопружніх деформацій гребеню поршня та зони канавок ущільнюючих кілець. Зменшення термопружніх деформацій лериферійного. гребеню та зони канавок ущільнюючих кілець дозволяє зменшити радіальний монтажний зазор між голівкою поршня та стінкою гільзи циліндра, а також об'єм порожнини між голівкою поршня та гільзою над першим ущільнюючим кільцем, що призводить до зменшення експлуатаційних витрат пального та мастила, особливо у дизелях з нестаціонарними режимами роботи. Зменшення маси поршня з чавунним тронком зменшує навантаження на підшипники колінчатого валу та збільшує їх довговічність. На малюнку наведено поршень охолоджуваний складений, який містить в собі тронк 1 та голівку 2 з виконаною у ній порожниною 3 камери згоряння, котрі при з'єднанні утворюють центральну 4 та кільцеву 5 порожнини системи охолодження, які сполучуються за допомогою каналів 6 підводу та відводу мастила Поверхня камери згоряння у поршні та бокова поверхня 7 голівки поршня у зоні канавок 8 ущільнюючих кілець утворюють периферійний гребінь 9, котрий жорстко з'єднаний з опорною плитою 10 тронку 1 за допомогою елементів з'єднання 11. Кільцева порожнина 5 виконана в периферійному гребені 9 у вигляді сполучених між собою за допомогою кільцевого каналу 12 глухих отворів 13 та 14 Відводиться тепло від поршня у мастило таким чином. Охолоджувальне мастило по каналам 6 надходить у центральну 4 та кільцеву 5 порожнини системи охолодження та заповнює кільцевий карман 15. При зворотньо-поступних переміщеннях поршня мастило збовтується, зрошує стінки порожнин та відбирає від них тепло, а протікаючи по каналах 6 відбирає тепло від тонкотілої середньої зони голівки поршня. Завдяки інтенсивному тепловідводу в стінки глухих отворів 12 і 13 периферійного гребеня 9, тонкотілості центральної та середньої зон голівки поршня та ефективному їх охолодженню зменшені термопружні деформації голівки поршня у зоні канавок ущільнюючих кілець та зменшена маса голівки поршня. Розміщення частини об'єму кільцевої порожнини в тронці збільшує кількість мастила, яке бере участь у охолодженні периферійного гребеню шляхом збовтування, що додатково зменшує термопружні деформації голівки поршня у зоні канавок ущільнюючих кілець. Як наслідок з усього цього - зменшуються експлуатаційні витрати пального та мастила, збільшується довговічність дизельного двигуна внутрішнього згоряння. 39475 6 з г /j б * ю # Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03