Применение масляного охлаждения поршня с целью снижения его температур, страница 2

Поршень фирмы «Caterpillar» (патент США № 4286505, рис.6.2, а) содержит жидкую ловушку, (примыкающую к головке поршня), которая препятствует стеканию части жидкости, и тем самым повышает эффективность охлаждения головки поршня. Основной элемент ловушки – желобок, расположенный таким образом, что позволяет струе масла, подаваемой из форсунки, попадать, минуя ловушки, на внутреннюю полость нижней головки. Форсунка устанавливается в картере двигателя под соответствующим углом, позволяющим периодически подавать масло на практически любые открытые части внутренней поверхности головки поршня.

В авторском свидетельстве № 979679 (СССР) показано, что повышение эффективности охлаждения поршня достигается за счет установки во внутренней полости поршня вставки С-образной формы. Вставка имеет боковые стенки с отверстиями под поршневой палец, а ее концы отогнуты в сторону сопла и образуют щели для подвода и отвода   охлаждающего   масла,  причем

    Рисунок 6.2 – Поршни по патентам           сечение камеры охлаждения выполнено

                           США                                       постоянным по длине вставки и равным

 1 – 2×D, где D – диаметр сопла, установленного в картере двигателя, из которого подается охлаждающее масло.

          В устройстве для охлаждения поршней ДВС (авторское свидетельство № 964204, СССР) повышение эффективности охлаждения достигается за счет увеличения ориентации масляных форсунок. Форсунки размещены в цилиндрических втулках, которые жестко связаны между собой соединительной планкой (рис.6.3, а), размещенной в специально предусмотренных окнах между межцилиндровыми перегородками блока цилиндров.

          В патенте Германии № 1956121 рассмотрено аналогичное вышеизложенному решение, однако не обеспечивающее необходимой точности ориентации форсунок.  

 Рисунок 6.3 – Поршни па авторскому                 Определенный интерес представляет

                 сведетельству СССР                     решение, предложенное в авторском сви -

                                                                         детельстве № 973900 (СССР), где для повышения эффективности охлаждения днища поршня обеспечивается равномерное омывание внутренней поверхности днища поршня маслом за счет изменения точки встречи струи масла с днищем поршня. Для этого ось сопла расположена под углом, а приемный канал в поршне выполнен в виде кольцевой щели (рис.6.3, б).

          Компания «Caterpillar» получила патент Великобритании № 1571674 на распылитель для охлаждения поршня с двойным жиклером (рис.6.4, а, б). Первый жиклер направляет охладитель в полость поршня, а второй – охлаждающее масло на внутреннюю поверхность поршня в любом его положении. Жиклер имеет соотношение длины к ширине сопла  в диапазоне от 13:1 до 15:1 для того, чтобы обеспечить остронаправленный столб охлаждающей жидкости к поверхностям охлаждения. Устройство имеет средство для задержания крупных частиц, способных перекрыть жиклеры, а также устройство для закрепления и ориентации жиклеров.

 В рассмотренных работах представлены конструктивные схемы охлаждающих поршней первой группы, в которых поверхность теплосъема организована в основном только за счет внутренней поверхности тронка поршня. Для интенсификации охлаждения принимаются меры к увеличению поверхности теплообмена, в частности, за счет организации всевозможных желобов, ловушек, вставок и повторного ис-

Рисунок 6.4 – Поршни по патентам Великобритании

пользования охлаждающей жидкости, улавливаемой этими ловушками при возвратно-поступательном движении поршня. Подвод охлаждающего масла осуществляется, как правило, через специальные форсунки, жестко закрепленные в картере двигателя, с учетом требуемого направления движения струи.

          Такой тип охлаждения применяется на малоразмерных высокооборотных двигателях с диаметром цилиндра до 150 мм и р_ме=1,0 Мпа. На спроектированном дизеле применяется такой же тип масляного охлаждения.