Поршень двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, точнее к конструкции шатунно-поршневой группы двигателя, в частности к устройству поршней. Изобретение позволяет повысить надежность и КПД двигателя. Поршень для двигателя внутреннего сгорания содержит направляющую 1, головку 2, шатун 3, поршневой палец 4 и заглушку 5. Особенностью поршня является то, что направляющая 1 поршня и головка 2 соединяются по двум цилиндрическим пояскам, расположенным вне внутренней поверхности направляющей, а отверстие под палец 4 в направляющей 1 поршня имеет эллипсовидную форму. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (I I) (51)5 F 02 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722607/06 (22) 26.07.89 (46) 23.05.92. Бюл. М 19 (75) Ю.В.Костюкович (53) 621.43-242.3 (088.8) (56) Заявка Японии 58-15613, кл. F 02 F 3/00, опублик. 1983. (54) ПОРШЕНЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, точнее к конструкции шатунно-поршневой группы двигателя, в частности к устройству поршней. Изобретение позволяет повысить надежность и КПД двигателя.

Поршень для двигателя внутреннего сгорания содержит направляющую 1, головку 2, шатун 3, поршневой палец 4 и заглушку 5.

Особенностью поршня является то, что направляющая 1 поршня и головка 2 соединяются по двум цилиндрическим пояскам, расположенным вне внутренней поверхности направляющей, а отверстие под палец 4 в направляющей 1 поршня имеет эллипсовидную форму. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

4 (лЭ

Ql

О

1735600

10

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции шатуннопоршневой группы двигателя, в частности к устройству поршней.

Цель изобретения — повышение надежности поршня.

На фиг. 1 изображен поршень в сборе с шатуном, разрез вдоль оси поршневого пальца; на фиг. 2 — то же, разрез перпендикулярно оси поршня; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — вид В на фиг. 1; на фиг, 6 — разрез

à — Г на фиг. 3.

Устройство содержит направляющую 1, головку 2 поршня, шатун 3, поршневой палец 4 и заглушку 5.

Направляющая 1 имеет два посадочных цилиндрических пояска 6 и 7, расположенных на внутренней поверхности. Этими поясками направляющая 1 центрируется на головке 2 поршня. Верхний торец направляющей 8 контактирует с торцом головки 2 поршня и одновременно образует канавку 9 для верхнего поршневого кольца. В направляющей 1 имеются две канавки 10 и 11 для второго компрессионного кольца и третьего маслосъемного кольца, причем канавка 11 для кольца расположена под осью кольца 4, что позволяет существенно уменьшить расстояние 12 от пальца до торца головки 2 поршня, В третьей канавке 1 имеются отверстия 13 для отвода избыточного масла из зон ы маслосъем ного кол ьца.

На наружной поверхности направляющей 1 имеются два пояска 14 и 15, имеющие определенный профиль в продольном и поперечном сечениях. В поперечном сечении профиль представляет собой фигуру, состоящую из выпуклых 16 и вогнутых 17 участков, причем в верхнем пояске 14 участки 16 окружности расположены напротив участков 17 нижнего пояска 15, а участки 17 нижнего пояска 15 — напротив участков 16 окружности верхнего пояска 14. Это сделано для улучшения условий смазки, чтобы участки 16, контактирующие с цилиндром двигателя, были в одинаковых, наилучших условиях для обеспечения оптимального масляного клина. В продольном сечении профиль состоит из цилиндрического 18 и конических 19 и 20.участков, расположенных с двух сторон. Это сделано также для обеспечения оптимальных условий смазки.

Отверстие под палец 4 имеет эллипсовидную форму с эксцентриситетом для того, чтобы боковая нагрузка на цилиндр передавалась от шатуна 3 через палец 4 на головку

2 поршня и через цилиндрические пояски 6 и 7 — на направляющую 1, а не через шатун

3, палец 4 и направляющую 1, что вызывает

55 нежелательную деформацию нап равля ющей 1.

При работе двигателя, когда поршень идет вниз при такте расширения (рабочий ход), рабочее тело контактирует с керамической головкой 2 и верхним компрессионным кольцом, Из-за низкой теплопроводности и малого коэффициента расширения можно уменьшить зазор между верхней частью головки 2 и цилиндром двигателя и этим уменьшить тепловую нагрузку на верхнее компрессионное кольцо. Так как направляющая 1 отделена от головки 2 поршня, то температура ее по сечению практически постоянная, что позволяет иметь направляющей 1 простую цилиндрическую форму, уменьшить зазор между цилиндром и направляющей 1 поршня, что улучшит работу поршневых колец и повысит механический

КПД.

Керамическая головка 2 поршня позволяетувеличить КПДдвигателя засчетуменьшения теплопередачи, так как керамика имеет низкий коэффициент теплопроводности.

Использование предлагаемого поршня позволяет снизить расход топлива и масла из-за более высоких технико-экономических показателей двигателя, так как большая часть механических потерь в двигателе приходится на поршень и кольца, Формула изобретения

1. Поршень двигателя внутреннего сгорания с канавками под уплотнительные кольца и отверстием, содержащий подпоршневой палец, соединенный с шатуном через поршневой палец, направляющую и головку, сопряженные между собой по цилиндрическим поверхностям, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, поверхности сопряжения направляющей и головки выполнены в виде цилиндрических поясков, образованных цилиндрической полостью, выполненной в головке поршня в зоне расположения поршневого пальца, причем первый цилиндрический поясок сопряжен с направляющей поршня ниже поршневого пальца, а второй цилиндрический поясок — выше поршневого пальца, причем отверстие под поршневой палец имеет эллипсовидную форму.

2. Поршень по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на наружной поверхности направляющей выполнены два цилиндрических пояска — верхний и нижний, причем в поперечном сечении последние состоят из выпуклых и вогнутых участков, выпуклые участки верхнего пояска в плане расположены напротив вогнутых участков нижнего пояска, а вогнутые участки верхнего пояска—

1735600

17 напротив выпуклых участков нижнего пояска, причем в продольном сечении профиль поясков состоит из центрального цилиндрического участка и двух пар конических участков, расположенных симметрично относительно центрального цилиндрического участка.

3. Поршень по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что в головке поршня выполнена канавка под уплотнительное кольцо, ограниченная снизу направляющей поршня.

4, Поршень по пп. 1 — 3, отл и ч а ю5 шийся тем, что головка поршня выполнена из материала с низким коэффициентом теплопроводности.

5. Поршень по пп. 1-4, о т л и ч а юшийся тем, что головка поршня выполнена

10 из керамики.

Фиг. 9

Г-Г

20 е

- -, ФИГ. 5

Составитель А. Гладких

Редактор Н. Рогулич Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э, Лончакова

Заказ 1804 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101