Поршень для автоматического регулирования степени сжатия

(21) 3 (22) 0 (46) 1 (72) Б (71) Ч и ч к ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 33884/25-06; 3533883/25-06 .01.83.12.84. Вюл, 9 46А.1 ароглазов и П.И.Фарафонтов лябинский политехнический иним, Ленинского, комсомола 1,43,242,545.4 (088.8) Авторское свидетельство СССР2, кл, Р 02 В 75/04, 1980. ) 1, ПОРШЕНЬ ;цЛЯ АВТОМАТИЧЕСГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ гателя внутреннего сгорания, щйй оболочку и вставку, межрыми выполнены камеры пере- объема и размешенный во сливной клапан, в корпусе о установлены игла и подпруй нажимной элемент, о т ю ш и й с я тем, что, с овышения экономичности двипутем обеспечения постоянного ститут(54)(57КОГО РЕдля двисодержаду котоменноговставкекоторогжиненныличацелью пгателя давления сгорания газов в цилиндре, нажимной элемент выполнен составным из двух частей верхней и нижней, каж дая из которых в плоскости разъема выполнена с наклонными, расходяШимися в сторону вертикальной оси радиальными канавками, снабженными ша риками, причем верхняя часть закреплена в корпусе клапана при по- моШи резьбы, а клапан дополнительно снабжен штоком с опорным элементом и конической частью, связанным при омоци опорного элемента с верхней частью нажимного элемента и через коническую часть - с шариками.2. Поршень по п. 1, о т л на ю ш и й с я тем, что сливной лапан дополнительно снабжен аккумулирующей камерой, размеШенной на выходе клапана и выполненной в виде полого цилиндра с упругой крышкой.Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, конкретно к двигателям с изменяемым объемом камеры сжатия, и может найти применение в поршнях двигателей с изменяемой степенью сжатия.Известен поршень для автоматичес.кого регулирования степени сжатиядвигателя внутреннего сгорания, содержащий оболочку и вставку, междукоторыми выполнены камеры переменного объема и размещенный во вставке сливной клапан, в корпусе которого установлена игла и подпружиненный нажимной элемент 115Однако силы инерции, действующиена иглу клапана, главным образом,зависят от частоты вращения и углаповорота коленчатого вала, а сила,с которой движущаяся поверхность 20шатуна через шток и упругий элементдействует на иглу клапана, предотвращая его раннее открытие, имеетпостоянную величину, не зависящуюот частоты вращения коленчатого вала. Таким образом, при регулировкеклапана учитывается лишь один изглавных факторов - угол поворотаколенчатого вала, что не обеспечивает постоянства давления сгорания .,,при изменении числа оборотов, таккак при возросшем числе оборотовдвигателя давления масла окажетсянедостаточно, чтобы прижать пружину и предотвратить раннее открытиесливного клапана.35Кроме того, сливающееся маслодробится на мелкие капельки, которые во взвешенном состоянии заполняют картерное пространство двигателя.В результате этого масло насыщается 40картерными газами, становится болеесжимаемым. Слившееся и насыщенноегазами масло через масляную магистраль вновь поступает в камеры переменного объема поршня. Поскольку , 45масло, насыщенное газами, теряетсвойство несжимаемости, то происходит более раннее резкое опусканиеподвижной части поршня на вставку.В результате давление сгорания падает, уменьшается степень сжатия, ухудшается полнота сгорания топлива,топливная экономичность и надежностьконструкции.Цель изобретения - повышение экономичности путем обеспечения постоянного давления сгорания газов в цилиндре.Поставленная цель достигаетсятем, что в поршне для автоматического регулирования степени сжатия 60для двигателя внутреннего сгорания,.содержащем оболочку и вставку, мЕжду которыми выполнены камеры переменного объема и размещенный вовставке сливной клапан, в корпусе 65 которого установлены иглы и подпружиненный нажимной элемент, последний выполнен составным из двух частей верхней и нижней, каждая из которых в плоскости разъема выполненас наклонными, расходящимися в сторону вертикальной оси радиальными канавками, снабженными шариками, причемверхняя часть закреплена в корпусе клапана при помощи резьбы, аклапан дополнительно снабжен штокомс опорным элементом и конической частью, связанным при помощи опорного элемента с верхней частью нажимного элемента и через коническую часть - с шариками.Кроме того, клапан дополнительноснабжен аккумулирующей камерой, раэмещенной на выходе клапана и выполненной в виде полого цилиндра с упругой крышкой.На Фиг.1 изображен поршень дляавтоматического регулирования степени сжатия; на фиг,2 - .сливной клапан поршня, на Фиг.3 - сечение А-А на Фиг.2; на Фиг.4 - сливной клапан поршня с аккумулирующей полостью; на фиг.5 - сечение Б-Я на Фиг,1,Поршень содержит корпус 1, стакан 2, между которыми заключены камеры переменного объема верхняя 3 и нижняя 4. Подвод масла к камерам 3 и 4 осуществляется по сверлениям 5 в шатуне через поршневой палец 6 и обратные клапаны 7 и 8 . В корпусе 1 поршня установлен сливной клапан 9 (Фиг,2), который содержит крышку 10, корпус 11, иглу 12 клапана, примыкающую к седлу 13, и пружину 14, Клапан снабжен также штоком 15, содержащим прорезь 16 и коническую часть 17, В верхней части штока 15 установлен опорный элемент, предотвращающий проваливание штока и выполненный в виде гайки 18. В корпусе 11 клапана имеется также нажимной элемент, состоящий из верхней части 19, установленной на резьбе в крышке 10 корпуса 11,и нижней части 20, установленной на пружине 14. Между верхней 19 и нижней 20 частями нажимного элемента имеются канавки 21 (или радиальные дорожки), в которых помещены шарики 22. Канавки 21 имеют переменное сечение, увеличивающееся к центру.На. выходе клапана на резьбе может быть установлена аккумуляторная камера 23, выполненная .в виде полого цилиндра, которая снизу закрыта упругой крышкой 24, при этом один конец ее.прикреплен к камере, Крышка 24 представляет собой пластинчатую пружину.Первоначалвно осуществляется предварительный натяг пружины 14 клапана. Для этого в прорезь 16 штока 15 вставляется отвертка и при вращенииштока 15 перемещается по резьбеверхняя часть 19 нажимного элемента,обеспечивая предварительный натягпружины 14, необходимый для срабатывания клапана при определенном. давлении. При работе двигателя силы инерции стремятся оторвать иглу 12 клапана от седла 13. Но пружина 14 эа счет, предварительного натяга прижимает иглу 12.При увеличении числа оборотов сила инерции, действуя на шток 15, перемещает его вверх. Итон 15 своей конической частью 17 давит на шарики 22, которые заходят в углубления 21, перемещая подвижную нижнюючасть 20 нажимного элемента вниз. Последняя давит на пружину 14, которая прижимает иглу 12 клапана к седлу 13.В результате предотвращается преждевременный слив масла из верхней камеры 3, не перемещается вниз стакан 2.Кроме того, в процесс открытия иглы 12 масло через образовавшуюся щель в виде мелких капель сливается в аккумуляторную камеру 23, в которой масло, скапливаясь, коагулирует. По мере накопления масла, крышка 24 отгибается и часть масла сливается в картерное пространство двигателя в виде крупных капель, которые имеют небольшую поверхность соприкосновения с картерными газамии не насыщаются ими.Таким образом, масло, не насыщенное газами, не теряет свойстванесжимаемости и, поступая вновь из5 масляной магистрали в камеру 3,обеспечивает своевременное опускание стакана 2 поршня.Объем камеры сгорания не изменяется, т.е, поддерживается оптималь 10 ная степень сжатия и постоянное давление сгорания газов. При уменьшении числа оборотов силы инерции,действующие на иглу клапана, уменьшаются и предварительного натяга пружины оказывается достаточно, чтобыпредотвратить раннее открытие клапана, следовательно, поддерживаетсяпостоянное давление сгорания..Таким образом, предлагаемая конструкция поршня обеспечивает постоянное давление сгорания на всех скоростных режимах двигателя, что улучшает полноту сгорания топлива, повышает топливную экономичность и увеличивает надежность поршня, так какустраняются удары иглы о седло клапана и, кроме того, масло, накапливающееся в аккумуляторной камере,образует масляную ванну, котораяобеспечивает смазку посадочной поЗ 0 верхности иглы клапана. Благодаряэтому достигается постоянство коэффициента трения между иглой клапанаи седлом, что повышает стабильностьработы клапана, 11293941129394 Составитель В.Лобановдактор Т.Колб Техред О.Ващишина Корректор С.Ч э 942 б/ П "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная иал Тираж 523 НИИПИ Государст по делам иэоб 35, Москва, ЯПодписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4