Поршень из алюминиевого сплава для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность путем улучшения охлаждения и упрощения конструкции. Кольцевая неризистовая вставка 1 размещена в зоне верхнего компрессионного кольца. Верхняя и нижняя части 7 и 8 имеют связь через кольцевую перемычку, величина которой обеспечивает тепловую связь и механическую прочность соединения этих частей. Кольцевая трубка 4 вьшолнена изгибом по окружности с взаимным герметичным соединением ее концов. Трубка 4 может быть выполнена с эллипсным поперечным сечением, с гофрами вдоль кольцевой поверхности в части трубки или с гребенкой со стороны корпуса. При изготовлении такой конструкции поршня отпадает необходимость в вьшоде газов из трубки , т.к. в процессе заливки весь газ остается внутри кольцевой герметичной металлической трубки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. I (Л N3 ГО Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4017302/25-06 (22) 31.01.86 (46) 23.05.87. Бюл. ¹ 19 (71) Завод транспортного машиностроения им. В.И. Ленина (72) Н.П. Пухальский, Ю.В. Моисеев, В.В. Ануфриев, Е.M. Литоренко и В.Ф. Мельников (53) 621.43-242.3(088.8) (56) Патент Франции ¹ 2044242, кл. F 02 F 3/00, опублик ° 1971. (54) ПОРШЕНЬ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность путем улучшения охлаждения и упрощения конструкции. Кольцевая неризистовая вставка 1 размещена в зо(594 F 02 F 3 22 F 01 P 3/1О не верхнего компрессионного кольца.

Верхняя и нижняя части 7 и 8 имеют связь через кольцевую перемычку, величина которой обеспечивает тепловую связь и механическую прочность соединения этих частей. Кольцевая трубка 4 выполнена изгибом по окружности с взаимным герметичным соединением ее концов. Трубка 4 может быть выполнена с эллипсным поперечным сечением, с гофрами вдоль кольцевой поверхности в части трубки или с гребенкой со стороны корпуса. При изготовлении такой конструкции поршня отпадает необходимость в выводе газов из трубки. т.к. в процессе заливки весь газ

IO остается внутри кольцевой герметичнои металлической трубки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил ° с

1312216

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции поршней с неризистовой вставкой,с по лостью для охлаждения поршней маслом в районе верхних компрессионных колец.5

Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения .охлаждения и упрощения конструкции.

На фиг. 1 изображен поршень; на фиг. 2 — вариант исполнения поршня с гофрами на кольцевой трубке канала охлаждения; на фиг. 3 - то же, поперечное сечение по. вставке поршня и кольцевой трубке; на фиг. 4 " вариант исполнения поршня с эллипсной трубкой канала охлаждения; на фиг. 5 — то же» с наружными выступами на кольцевой трубке канала охлаждения.

Поршень имеет неризистовую вставку

1 с канавой 2 под поршневое. кольцо.

По внутренней поверхности вставки 1 в пазу 3 развальцована цельная кольцевая герметичная металлическая трубка 4 с каналом 5 для охлаждающей жидкости и каналами 6 (в трубке и теле поршня) для ее подвода (и.отвода).

Кольцевая неризистовая вставка 1 размещена в зоне верхнего компрессионного кольца.

Верхняя 7 и нижняя 8 части поршня имеют связь через кольцевую перемычку шириной K, величина которой обеспечивает тепловую связь и механическую прочность соединения этих частей. Кольцевая трубка 4 выполнена изгибом по окружности с взаимным герметичным соединением ее концов.

В варианте исполнения поршня(фиг. 2) трубка 4 выполнена с гофрами 4g вдоль кольцевой поверхности в части трубки, охватываемой материалом поршня, что увеличивает поверхность соприкосновения трубки с поршнем,по»верхность теплообмена, улучшая охлаж- 45 дение поршня.

Трубка 4 может быть выполнена и с г гребенкой — наружными выступами (фиг. 5) вдоль (или поперек) кольцевой поверхности в части трубки, охва- 5О тываемой материалом поршня, что увеличивает поверхность теплоотдачи.

В варианте исполнения поршня (фиг. 4) металлическая трубка 4 имеет эллипсное (овальное) поперечное сечение и размещена в пазу вставки 1 с большей осью эллипса под углом с6, к оси поршня, где а меньше ц/2 (т.е. меньше 90 ), что обеспечивает воза можность создания оптимальных условий охлаждения поршня, создания необ-, ходимого температурного барьера. Огра. ничение угла а наклона большей оси эллипса связано с тем, что при Ы л т.е. горизонтальном расположении оси, резко уменьшается кольцевая перемычка К и ослабляется тем самым механическая прочность соединения верхней 7 и нижней 8 частей поршня.

Ф

II

Увеличение угла аС > — удаляет верх2 нюю часть эллипса от горячей верхней

7 части поршня и снижает эффективность ее охлаждения.

При изготовлении неризистовой

I вставки 1 в ней с внутренней стороны выполняют канавку — паз 3, в котором закрепляют кольцевую герметичную металлическую трубку 4 с каналом 5 для охлаждения жидкости путем разводки или развальцовки. В неризистовой вставке 1 трубку 4 можно закрепить также путем запрессовки ее с натягом без выполнения канавки. Затем нирезистовую вставку 1 с трубкой 4 алитируют совместно как единый узел, устанавливают в форму и производят заливку для получения верхней 7 и нижней 8 частей поршня. При этом в процессе переноса и постановки этого уз-! ла в форму его подвергают индукцион ному нагреву.

После получения отливки поршня из алюминиевого сплава в ней сверлят каналы 6 подвода и отвода масла, которые обеспечивают подвод и отвод охлаждающего масла к каналу 5 полости охлаждения верхней части — головки поршня и протачиваются канавки 2 под поршневое кольцо (одно или несколько).

Предлагаемая конструкция поршня; повышает эффективность охлаждения за счет развитой поверхности охлаждения полости для охлаждения при непосред" сТВрННоМ контакте этой полости со вставкой под поршневые кольца и телом поршня.

Кроме того, предлагаемый поршень значительно проще за счет относительно малотрудоемких цельной кольцевой металлической трубки, ее соединения в пазу (или без паза с натягом) на внутренней поверхности неризистовой вставки и самой неризистовой вставки.

Изобретение существенно упрощает технологический процесс получения от1312216

Фиг.2 ливок поршней за счет того, что вместо сложного процесса изготовления охлаждающей полости поршня, образованной неризистовой вставкой и кольцом, с выполнением отводов для вывода 5 газов, изготавливают сравнительно простую кольцевую герметичную металлическую трубку известным способом (например, гибкой трубки в кольцо с последующей сваркой стыка или пайкой 0

его специальным припоем). При изготовлении предлагаемой конструкции поршня отпадает необходимость в выводе газов из трубки, так как в процессе заливки весь газ остается внут- 1Э ри кольцевой герметичной металлической трубки. Давление газа в этой трубке при заливке поднимается до 45 кгс/см, трубка такое давление гарантированно выдерживает. 20

Формула изобретения

1. Поршень из алюминиевого сплава для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с кольцевым каналом охлаждения и упрочняющую вставку под верхнее кольцо, размещенную в корпусе на уровне кольцевого канала охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения охлаждения, канал охлаждения выполнен в виде цельной кольцевой металлической трубки, в упрочняющей вставке со стороны корпуса выполнен кольцевой паэ, а кольцевая трубка размещена в последнем и связана со вставкой при помощи раэваль-, цовки.

2 ° Поршень по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что стенка кольцевой трубки со стороны корпуса выполнена гофрированной.

3. Поршень по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что кольцевая трубка в поперечном сечении выполнена в форме эллипса, большая ось которого расположена под острым углом к оси поршня.

4 ° Поршень по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что наружная поверхность кольцевой трубки со стороны корпуса выполнена в виде гребенки.

1 312216

1312216

Составитель В. Лобанов

Техред И.Ходанич - Корректор С. Шекмар

Редактор О. Бугир

Ф

Заказ 194б/30 Тирах 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.уагород, ул. Проектная, 4