Шаровое соединение поршня с шатуном

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Шаровое шарнирное соединение шатуна с поршнем выполнено в виде приваренной к верхнему концу шатуна пустотелой шаровидной головки, сваренной из двух полусфер. При этом пустотелая головка размещена во внутренней сферической полости поршня, сваренного из верхней и нижней с щелевидным отверстием половин. Шатун имеет возможность поворота в поршне в одной плоскости, при этом в шатуне выполнен канал для обеспечения смазки шарнирного соединения межу верхней полусферой головки шатуна и верхней половиной поршня. Технический результат - увеличение моторесурса поршневой группы. 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Известны соединения шатуна и поршня посредством пальца. Однако в данном случае площадь опоры поршня на палец и пальца на шатун в несколько раз меньше днища поршня. По этому соединения поршня с шатуном при помощи пальца не долговечно.

Известно применение шарового соединения в рулевых тягах автомобилей. Настоящим изобретением предлагается использовать шаровое шарнирное соединение для соединения поршня и шатуна.

Шаровое шарнирное соединение шатуна с поршнем выполнено в виде пустотелой шаровидной головки, приваренной к верхнему концу шатуна. При этом шаровидная головка сварена из двух полусфер и размещена во внутренней сферической полости поршня, сваренного из верхней и нижней с щелевидным отверстием половин, так что шатун имеет возможность поворота в поршне в одной плоскости. При этом в шатуне выполнен канал для обеспечения смазки шарнирного соединения межу верхней полусферой головки шатуна и верхней половиной поршня, а также обеспечения смазки боковой поверхности поршня и стенки цилиндра с одновременным охлаждением шаровидной головки и днища поршня.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 изображено шаровое шарнирное соединение шатуна и поршня в собранном виде. Шатун 1, верхний конец которого внутри пустотелого шара и имеет круглую форму, нижняя половина шара 3, верхняя половина шара 8, нижняя половина поршня 4, верхняя половина поршня 6, масляный канал 11 в шатуне, место сварки 2 нижней половины шара с шатуном, место сварки двух полушарий по окружности 9, место сварки 10 верхней и нижней частей поршня по окружности.

На фиг. 2 изображена верхняя половина поршня /вид снизу/. Сферическая поверхность верхней половины поршня 12, канавка для протока масла 13, отверстия для смазки поршня и цилиндра со стороны наибольших нагрузок при такте "рабочий ход" 14.

На фиг. 3 изображена нижняя половина поршня /вид сверху/. Сферическая внутренняя поверхность поршня 15, щелевидное отверстие 16 в нижней половине поршня, шатун 1, на уровне щелевидного отверстия.

Порядок сборки шарового соединения поршня и шатуна следующий: - на шатун 1 (фиг. 1) надевается нижняя половина поршня с обработанной сферической поверхностью до наружного размера; - на верхний круглый конец шатуна 1 надевается нижняя половина шара 3 с обработанной наружной поверхностью и приваривается к шатуну по окружности в месте 2; - затем надевается верхняя половина шара 8 и приваривается к нижней половине шара 3 по окружности в месте 9 и приваривается верхняя половина шара 8 к шатуну 1 в месте 7; - на обработанный после сварки пустотелый шар надевается верхняя половина поршня с обработанной внутренней сферической поверхностью, и обе половинки поршня свариваются по окружности в месте 10; - после чего обрабатывается наружная поверхность поршня.

Важно, чтобы шаровидная пустотелая головка шатуна была герметична, во избежание попадания масла внутрь головки и увеличения ее массы, а также для уменьшения паразитных объемов картера в двухтактных двигателях и, в частности, в четырехтактных двигателях при наддуве с использованием перепадов давления в картере.

Технический результат: - увеличение площади опоры поршня на шатун в несколько раз; - смазка шарового соединения, а также поршня и цилиндра под давлением с одновременным охлаждением поршня; - уменьшение паразитных объемов картера; - значительное увеличение моторесурса поршневой группы.

Формула изобретения

Шаровое шарнирное соединение шатуна с поршнем, отличающееся тем, что к верхнему концу шатуна приварена пустотелая шаровидная головка, сваренная из двух полусфер и размещенная во внутренней сферической полости поршня, сваренного из верхней и нижней с щелевидным отверстием половин, так что шатун имеет возможность поворота в поршне в одной плоскости, при этом в шатуне выполнен канал для обеспечения смазки шарнирного соединения между верхней полусферой головки шатуна и верхней половиной поршня, а также обеспечения смазки боковой поверхности поршня и стенки цилиндра с одновременным охлаждением шаровидной головки и днища поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3