В европейском патенте № 0117913 фирмы «Male» на составной поршень с жидкостным охлаждением основное внимание уделено вставке между головкой поршня и тронком (рис.6.6, а), которая изготавливается из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем материал головки поршня, для того чтобы предотвратить «закусывание» верхнего компрессионного кольца.
Стремление создать наилучшие условия для работы первого поршневого кольца, уменьшить тепловой поток к нему, решается различными способами. Так, в соответствии с патентом Германии № 2930079 предусматривается установка во внутренней части головки поршня кольца, образующего закрытую полость, которая
 |
является тепловым барьером перед компрессионными кольцами (рис.6.1, д).
В патенте Германии № 2751306 поставленная цель – снижение теплового потока из камеры сгорания в поршень и стенки цилиндра – достигается использованием нескольких средств: внутренним охлаждением поршня, создание воздушных полостей в области днища, использованием масла в качестве хладагента, размещение полости для охлаждающего масла в зоне поршневых колец. Масло поступает в поршень через шатун, палец и проставочный элемент (рис.6.1, е).
Поршень с жидкостным охлаждением по патенту Германии № 3008330 предусматривает снижение температуры в зоне компрессионных колец за счет покрытия внутренней поверхности головки поршня или отдельных ее зон слоем из высоко теплопроводящего материала. Толщина слоя оговаривается в приделах 0,5 мм (рис.6.1, ж, з).
В этой группе поршней хладагентом всегда является циркуляционное масло двигателя и подача его в охлаждающие полости поршня производится через коленчатый вал, шатун, подшипник верхней головки шатуна или поршневой палец, сверления в бобышках тронка поршня или ползушку на верхней головке шатуна.
Наибольшее распространение такого типа конструкции охлаждения поршней получили на двигателях с диаметром цилиндра от 200 мм до максимального диаметра современных выпускаемых тронковых двигателей. Степень форсирования по рем в двигателях с поршнями этой группы достигает 2,5 МПа и более.
К четвертой группе следует отнести поршни крейцкопфных малооборотных двигателей из-за особенности подачи охлаждающей среды в поршень. Как правило, в этих поршнях используется телескопическая система охлаждения и охлаждающая жидкость – вода.
Примером могут служить поршни фирмы «Sulzer» по патентам Великобритании № 1510578 (рис.6.4, д). Камера охлаждения только частично наполняется охладителем через телескопическую систему подвода охладителя для поршня. В теле головки выполнены глухие отверстия для охлаждения, начинающиеся в камере охлаждения. Эти отверстия расположены под различными углами (45 - 90°) к плоскости, перпендикулярной оси поршня; отношение длины к диаметру всех отверстий охлаждения не превышает 10. Выполнение отверстий сверленными дает возможность развить поверхность охлаждения, не снижая прочности днища поршня, а частичное наполнение камеры охлаждения за счет взбалтывания охладителя увеличивает теплоотвод.
Если в двигателе для охлаждения поршня применяется вода, то существует, по крайней мере, две проблемы: уплотнение телескопических труб и возникающие из-за этого загрязнение продуктами сгорания охлаждающей воды, приводящие к появлению отложений на охлаждаемых поверхностях, повышению кислотности воды и возникновению коррозии. Поэтому фирма «Mitsubishi» патентует герметичный поршень (европейский патент № 0074156), внутри которого находятся охладитель и теплообменник, через которые прокачивается масло и отбирает тепло, передаваемое охлаждающей жидкостью. Предпочтение имеет жидкость, обладающая точкой кипения менее 200 °С или ниже при атмосферном давлении. Кроме жидкости камера содержит воздух или инертный газ (рис.6.6, б).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.