Двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателе- строению. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности. Поршень двигателя внутреннего сгорания имеет в районе Изобретение относится к двигателестроению.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности.На фиг. 1 показан поршень двигателя,разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.Двигатель содержит поршень с направляющим поясом 1, уплотнительными кольцами 2 и 3, днищем 4 с жаровым поясом напериферии, в зоне которого выполнена кольцевая канавка 5 с шириной в и наклоннымоснованием, обеспечивающим увеличениеглубины канавки в осевом направлении отднища к уплотнительным кольцам, Возможно применение в качестве образующей основания 5 некоторой оптимальной кривой, близкой к синусоиде, однако предпочтительнеепрямая образующая, т.е. коническая формаоснования. Угол наклона основания а реализуется в пределах 7 - 15, объем канавкиудовлетворяет соотношениюУ), т 1,где К - объем канавки;К - объем камеры сгорания;- объемный КПД рабочего цикла.Т.е. объем полости между канавкой поршня и стенкой цилиндра 6 должен примернов 1,5 - 2 раза превышать объем утечек вуплотнениях при давлении конца сжатия,.801590595 И 1 2шарового пояса канавку переменной величины по высоте поршня, выполненную на боковой поверхности последнего. В процессах сгорания и расширения сжатый воздух в канавке блокирует проникновение высокотемпературных продуктов сгорания в зазоры уплотнительных колец, чем обеспечивается снижение теплонапряженности шарового пояса поршня. Эффективность двигателя повышается при установке неразрезных сплошных колец, выполненных из упругого материала, например фторопласта.3 з.п. ф-лы, 2 ил. Диаметр поршня в нагретом состоянии (у работающего двигателя) вблизи днища мен ше диаметра поршня Р в уплотняющем поясе на величину 25, где 5 - радиальный зазор, который может быть принят равным 0,1 0,5 мм в зависимости от диаметра цилиндра и типа двигателя (меньшие величины рекомендуются для карбюраторных двигателей). В зоне зазора 5 на поршне может быть выполнен цилиндрический участок поверхности с длиной 1 - 3 мм.Эффективность двигателя повышается при использовании традиционных металлических разрезных пружинящих колец 3 и при использовании сплошных (неразрезных) колец 2, выполненных из растяжимого антифрикционного материала, например фторопластав его чистом виде или с графитовым наполнителем. Между кольцом 2 и основанием канавки устанавливается расширительное кольцо 7, например, круглого сечения (тороидальной формы), выполненное из термостойкого элластичного материала, например из силиконовой резины.При работе двигателя при движении поршня к верхней мертвой точке происходит процесс сжатия, давление и температура в рабочей камере и в сообщающейся с ней через кольцевой зазор полости канав 1590595зки 5 возрастают. Затем в камеру сгорания осуществляется впрыск топлива, происходит его самовоспламенение и сгорание; примерно вдвое повышается давление и температура возрастает далее, Продукты сгорания через зазор 5 проникают в полость канавки и поджимают объем сжатого воздуха в ней до давления в камере сгорания. При этом благодаря малости угла а течение продуктов сгорания в канавку является безотрывным, фронт 8, разделяющий объем 9 канавки, занятый продуктами сгорания, и объем 10 с сжатым воздухом, имеет малую протяженность в направлении его движения. Указанные объемы 9 и 10 сохраняют в первом приближении свои температурные параметры. В результате контакт высокотемпературных продуктов сгорания с уплотнительным кольцом 3 блокируется объемом сжатого воздуха 10, температура которого в - 2 раза ниже. В карбюраторном двигателе предусмотрены дополнительные меры для предупреждения воспламенения смеси в полости канавки 5, что обеспечивается достаточно малой величиной зазора Я и длиной щели в осевом направлении. Оптимальные величины зазора Я и его длина, обеспечивающие гашение фронта пламени при прохождении через зазор, определяются эмпирическимпутем.формула изобретения1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень с головкой,днищем и уплотнительными кольцами, камеру сгорания, отличающийся тем, что, с цельюповышения надежности и экономичности,10 на боковой поверхности головки выполненакольцевая канавка с переменной глубиной,увеличивающейся в осевом направлении отднища поршня к уплотнительным кольцам,связанная с камерой сгорания.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем,что основание кольцевой канавки со стороны наружной поверхности головки поршнявыполнено коническим,3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем,что по меньшей мере часть уплотнительных20 колец выполнена в виде сплошных неразрезных колец из упругого материала, поджатых расширителями, выполненными изэластичного материала,4, Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийсятем, что неразрезные уплотнительные коль ца выполнены из фторопласта, а расширители выполнены из термостойкой силиконовой резины.1590595 авеРедактор Л. ЗайцеваЗаказ 2618 ВНИИПИ Го арственно13035, но-издат Производств Составитель М. БондаревТехред А. Кравчук Корректор М. ПожоТираж 440 Подписноего комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССМосква, Ж - 35, Раушская наб., д.4/5зьский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О