Поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания

(9 51) Р 02 В 75/04 р П 150 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ с ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПОКРЫТИЙ(71) Ворошиловградский машиностроительный институт и Производственное объединение фОкдизельмашфф (53) 621.43-242.545.4(088.8) (56) 1. Демидов В.П. Двигатели с переменной степенью сжатия, М фМашиностроениеф, 1978, с47. (54)(57) 1. ПОРШЕНЬ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий оболочку с ограничительным элементом и корпус, между которыми выполнены верхняя и нижняя камеры переменного объема, связанные между собой и с картером при помощи системы перепуска масла с перепускныМ каналом между камерами, выпускным каналом нижней камеры, связанным с. картером, и дросселем с иглой переменного сечения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, дроссель с иглой установлен в перепускном канале со стороны верхней ка меры, а выпускной канал нижней камеры снабжен жиклером, причем верхняя камера связана с картером через нижнюю камеру, и проходное сечение дросселя в 1,5-5 раз больше проходного сечения жиклера.2, Поршень по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что верхние торцыкорпуса и ограничительного элемента Ф снабжены радиальными и кольцевымие канавками,3. Поршень по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что между корпу сом и оболочкой размещены распорные элементы, выполненные в виде пружин. д60 65 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания для автоматического регулирования степени сжатия.Известен поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания, содержащий оболочку с ограничительным элементом и корпус, между которыми выполнены камеры переменного объема, связанные между собой и с картером при помощи системы перепуска масла, с перепускным каналом между камерами, выпускным каналом нижней камеры, связанным с картером, и дросселем с иглой переменного сечения (.1. Однако данный поршень сложен в конструктивном выполнении из-за наличия н системе перепуска масла регулировочных элементов н виде клапанон, которые вследствие своей сложности ненадежны и работе, что в конечном итоге сказывается на работоспособности поршня.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем что в поршне для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания, содержащем оболочку с .ограничительным эЛементом и корпус, между которыми выполнены верхняя и нижняя камеры переменного объема, связанные между собой и с картером при помощи системы перепуска масла с перепускным каналом между камерами, выпускным кагалом нижней. камеры, связанным с картером, и дрос селем с иглой переменного сечения, последний установлен н перепускном канале со стороны верхней камеры, а выпускной канал нижней камеры снабжен жиклером, причем верхняя камера связана с картером через нижнюю камеру, и проходное сечение дросселя в 1,5-5 раз больше проходного сечения жиклера.Кроме того, верхние торцы корпуса и ограничительного элемента снабжены радиальными и кольцевыми кана.лами.Между корпусом и оболочкой размецены распорные элементы, выполненные в виде пружин.На фиг, 1 показан поршень, в разрезе; на фиг, 2 - рациальные и кольцевые каналы на верхнем торце корпуса," на фиг, 3 - кольцевые и радиальные каналы на верхнем торце ограничительного элемента.Поршень содержит оболочку 1 с ограничительным элементом 2 и корпус 3 между которыми выполнены верхняя 4 и нижняя 5 камеры переменного объема. Верхняя камера переменного объемасообщена с картером через нижнюю камеру. В перепускном канале 6 в зоневерхней камеры установлен дроссель 7с иглой 8 переменного сечения, а вы пускной канал 9 нижней камеры снабжен жиклером 10.Верхние торцы корпуса 3 и ограничительного элемента 2 выполнены срадиальными и кольцевыми канавками 1 О 11 и 12 соответственно. Камеры переменного объема связаны с системойсмазки подводящим каналом 13 в шатуне через ползун 14 и наполнительный клапан 15, Между корпусом 3 и огра 15 ничительным элементом 2 установленыпружины 16 на направляющих штоках 17.Поршень работает следующим образом.В конце выпуска н начале впуска,когда давление газов на оболочку 1поршня мало, наполняющий клапан 15открывается, и масло из системы смазки двигателя под давлением поступаетчерез ползун 14 в верхнюю камеру 4,Сечение дросселя 7 и жиклера 10 ипрофиль иглы 8 подобраны таким образом, что на установившемся режимеколичестно слитого через них маславо время рабочего хода поршня ранноколичеству поступившего масла в камеру 4 во время газообмена.Этим обеспечивается поддержаниезаданной степени сжатия для данногонагрузочного режима. При изменениинагрузки нарушается баланс поступивЗ 5 шего и сброшенного из камеры 4 масла,что приводит через несколько цикловк установлению нового значения степени сжатия,Момент и продолжительность откры 40 тия наполняющего клапана 15 определяется величиной и направлением сил,действующих на него. С повышением(понижением) давления газов в цилиндре во время газообмена при увеличе 45 нии (уменьшении) нагрузки на дизельпродолжительность открытия наполняющего клапана в период насосных ходовуменьшается (увеличивается), а такжеуменьшается (увеличивается) перепад0 давлений масла в масляном каналеползуна и верхней камере 4 при еенаполнении, что.приводит к резкомуснижению (увеличению) степени сжатия.Для обеспечения плавного снижения (увеличения) степени сжатия слу 55 жит дроссель 7. Слив масла из верхней камеры 4 через регулируемый дрос" сель 7 в нижнюю камеру 5, а иэ нижнейкамеры через нерегулируемый жиклер 10н.картер позволяет увел"чить плавность регулирования степени сжатия,Это обусловлено тем, что степеньсжатия значительно меньше зависит отизменения поперечного сечения дросселя 7, чем от изменения поперечного сечения жиклера 10, поэтому воэникает возможность изготовить дроссель 7 с большим в 25-30 раэ поперечным сечением, что снижат требования к точности изготовления сопрягаемых деталей и повышает качество регулирования степени сжатия, Про ходное сечение дросселя 7 верхней камеры при.изменении положения оболочки с помоцью иглы 8 изменяется так, что его величина в 1,5-5 раз больше проходного сечения жиклера 10 нижней 1 О камеры.Наличие кольцевых и радиальных каналов на верхнем торце корпуса 3 и винтовых пружин 16 позволяет предлагаемому поршню обеспечивать плавное 5 изменение степени сжатия при ее уве" личении от минимальной величины в реэультате снижения внешней, нагрузки на двигатель. Данный эффект достига-. ется тем, что наличие масла под давлением в кольцевых каналах и наличие сжатых пружин устраняет вредное влияние присасывания оболочки к корпусу на увеличение степени сжатия при уменьшении нагрузки двигателя после полного осаживания оболочки 1.Наличие кольцевых и радиальных каналов на верхнем торце ограничительного элемента 2 и профиля конца иглы 8 позволяет предлагаемому поршню обеспечивать плавное изменение степени сжатия при ее уменьшении от максимальной величины в результате увеличения внешней нагрузки на двигатель.1068 б 04 В. Лобановекорей Коррек Составите Техред В,Д Реда Ко Заказ 114 н 1130 ютщФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 530 НИИПИ Росударств по делам Изобрет 5, Москва, М,Подписноего комитета СССРи открытийушская наб., д, 4/5