Цилиндр для свободнопоршневого двигателя со встречнодвижущимися поршнями

(23) Приорнтет -Гооударстеенный коиитет оо аелеи изобретений и открытий(53) УДК 621.43- -117 (088.8) А.Я, Хесин, М.Л. Карась, Л.А. Бидбраер, Б.Д. Шинкаренкои В,С. ЗеркалийСпециальное конструкторско-техноле-иаекое бюро Институтапроблем машиностроения АН Украинской ССР(54) ЦИЛИНДР ДЛЯ СВОБОДНОПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ СО ВСТРЕЧНОДВИНУЦИИИСЯ ПОРШНЯИИИзобретение относится к двигателямвнутреннего сгорания,Известны цилиндры для свободнопоршневого двигателя со встречнодвижущимися поршнями, содержащие охлаж 5дающую полость и центральную вставку,расположенную в цилиндре в зоне камеры сгорания между продувочными ивыхлопными окнами, Вставка размещенасимметрично относительно отверстия1 опод форсунку, выполнена из жаропрочного материала и снабжена элементамикрепления к цилиндру, обеспечивающимиплотное прилегание ее торцевых поверхностей к смежным плоскостям периферийной части цилиндра 1 1.Выполнение центральной части цилиндра двигателя из жаропрочного материала обусловлено спецификой организации рабочего процесса при встречно-движущихся поршнях, ко да указанная зона подвержена интенсивному нагреву и, следовательно, наименеенадежна в работе, Вместе с тем от совершенства выполнения центральной части цилиндра во многом зависит и КПД двигателя, однако при дальнейшей форсировке свободнопоршневых двигателей надежность цилиндра заметно снижается. Это объясняется тем, что в ограниченный период времени через вставку отводится все большее количество тепла, а возникающие термические напряжения отрицательно влияют на долговечность элементов крепления, сочленяющих вставку с периферийной частью цилиндра,Цель изобретения - повышение надежности цилиндра и КПД двигателя.Поставленная цель достигается путем экранирования центральной части камеры сгорания и осуществляется за счет совершенствования выполнения элементов вставки. Для этого вставка выполнена составной из трех отдельных секторов, один из которых состыкован с двумя другими по взаимно параллельным плоскостям и снабжен, по меньшей15 формула изобретения 3 92804мере, одним отверстием для элементакрепления на внешней поверхности,причем длина вставки составляет0,3-0,6 от расстояния между центромотверстия под форсунку и внутреннейкромкой выхлопных окон, Для экранирования камеры сгорания вставка можетбыть выполнена из ситалла или нитрида кремния,На Фиг, 1 показана центральная 10часть цилиндра со вставкой; нафиг, 2 - цилиндр, разрез А-А нафиг. 1,Цилиндр 1 для свободнопоршневогодвигателя со встречнодвижущимисяпоршнямифиг. 1) содержит охлаждающую полость 2 и центральную вставку3, расположенную в,зоне камеры сгорания 4 между продувочными 5 и выхлопными 6 окнами симметрично относительно отверстия 7 под форсунку 8,Вставка 3, выполнена из жаропрочного материала, например из ситаллаили нитрида кремния, снабжена элементами крепления к цилиндру 1 и из- д 5готовлена составной ( Фиг. 2 ) из трехотдельных секторов 9, 10 и 11, один,из которых, например 9, состыкован сдвумя другими 10 и 11 по взаимно параллельным плоскостям 12 и 13 и снаб- З 0жен, по меньшей мере одним отверстием 14 для элемента крепления 15 навнешней поверхности 1,6. Длина вставки 3 составляет 0,3-0,6 от расстояния между центром отверстия 7 подфорсунку 8 и внутренней кромкой 17выхлопных окон 6.Функционирует цилиндр со вставкойследующим образом.При работе двигателя со встречнодвижущимися поршнями в зоне камерысгорания 4 происходит горение топлива, подаваемого форсункой 8, в результате чего в наиболее нагретойзоне цилиндра 1 - между продувочными 455 и выхлопными 6 окнами тепло толькочастично отводится в охлаждающую полость 2, а за счет наличия центральной вставки 3, выполненной из жаропрочного материала, например из си 50талла или нитрида кремния, сохраняется и используется в рабочей процес 9 4се. Вследствие симметричного расположения вставки относительно отверстия 7 под Форсунку 8 и ее оптимальной длины 1 0,3-0,6 от расстояния между центром отверстия 7 и внутренней кромкой 17 выхлопных, окон 6) при ее нагреве возникают минимальные напряжения, чему дополнительно способствует возможность относительного перемещения друг относительно друга секторов 9, 10 и 11 по взаимно параллельным плоскостям 12 и 13, только один из которых ( например 9) снабжен отверстием 14 для элемента крепления 15 на внешней поверхности 16. Таким образом обеспечивается надежность цилиндра и повышение КПД процесса ( до 1-24),1, Цилиндр для свободнопоршневогодвигателя со встречнодвижущимисяпоршнями, содержащий охлаждающуюполость и центральную вставку, расположенную в цилиндре в зоне камеры сгорания между продувочными и выхлопнымиокнами симметрично относительно отверстия под Форсунку, выполненную из жаропрочного материала и снабженную элементами крепления к цилиндру, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности путем экранирования камеры сгорания, вставка выполнена составной из трех отдельных секторов, один из которых состыкован сдвумя другими по взаимно параллельнымплоскостям и снабжен, по меньшей мере, одним отверстием для элементакрепления на внешней поверхности, причем длина вставки составляет 0,3-0,6от расстояния между центром отверстияпод Форсунку и внутренней кромкой выхлопных окон.2. Цилиндр по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вставка выполнена из ситалла или нитрида кремния,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шелест П.А. Безвальные генераторы газа, нМашгизфф. М 1960,с. 26,928049 7ф оставитель В, Ткачеехред М, Тепер очный актор С. ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Заказ 3201/46 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосТираж 548 арственного ко изобретений и ва, Ж, Рауш итета СССРткрытийкая наб.,Корректор М, ШарошиПодписное