BE422513A - - Google Patents

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BE422513A
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BE
Belgium
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thrust
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piston
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Publication of BE422513A publication Critical patent/BE422513A/fr

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/02Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

       

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  -PERFECTIONNEMENTS AUX PISTONS' 
La présente invention se rapporte à un piston perfectionné destiné aux moteurs à combustion interne. 
 EMI1.1 
 



  L'invention se rapporte particuliereiaent à la reali- sation d'un piston en matière légère, canne un alliage d'aluminium. Des matières de ce type, tout en ayant les avantagea de la légèreté et d'une conductibilité thermique élevée, ont des coefficients de dilatation thermique supérieur* à celui de la matière constituant les cylindres des moteurs, en géneral de la fonte et la présente invention prévoit des dispositifs pour compeser cet excès de dilatation du piston léger. 

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   Un objet principal de   l'invention   ost de realiser un piston dans lequel le fond et la jupe sont unis en une   adule   pièce homogène en métal lager, ayant une resistance et   une     stabilité   suffisantes pour travailler d'une manière satisfaiJante dans un   facteur   sans organes de support additionnels, mais comportant des plaques thermiques an matière a   coe@fi-     cient   de dilatation thermique inférieur au conefficient correspondant de la matière de la jupe. 



   Une caracteristique de l'invention réside dans le fait qu'une partie du métal du piston forme des ailes en retrait par rapport à la périphérie normale du piston. De courtes plaques thermiques sont   fixees   le long des facea internes de deux ou plusieurs de ces ailes et coopèrent avec ces ailes pour former des éléments bimétalliques qui tendent à ae deformer lors d'une élévation de la   température.   La jupe re- çoit à l'origine une forme extérieure ovale, et les   éléments   bimétalliques obligent cette jupe à se déformer sous l'action d'une élévation de température d'une manière telle qu'elle compense l'excès de dilatation de la matière constituant la jupe. 



   Des   avantages   particuliers à l'utilisation de plaques thermiques courtes résident dans des économies de poids et de coût, ainsi que le fait qu'elle ne gêne pas les bras de charge entra le fond du piston et les sièges de l'axe de piston. 



   D'autres objets et avantagea de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. 



   Bien que des formes de   realisation   particulières de l'invention aient éte décrites ici à. titre d'exemple, il est bien entendu que de nombreuses variantes peuvent être apportées à la construction et à l'arrangement des parties, sans sortir pour cela des limites de l'invention. 

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   Aux dessine : la Figure 1 est une vue en perspective d'un piston conforme à l'invention; la. Figure 2 est une vue en   élévation   avec coupa   partiel-   le du piston représente à la Figura 1; la Figure 3 est une   coupe   suivant la ligne 3-3 de la Figure 2; la Figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Figure 3; la   figure t)   est une vue en perspective d'une des pieces intercalées dans le piston des Figures 1 à 4; la Figure 6 est une coupe à plus grande échelle montrant schématiquement les variations dues à la chaleur; la Figure 7 est une vue semblable à la Figure 3, mais représentant une variante; la   Figure b   est une vue en perspective d'une des pièces intercalées dans le piston de la Fig. 7; la Figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la Figure 7;

   la Figure 10 est une vue semblable à la Figure 3,   wais   montrant une autre variante; la Figure 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la Figure 10; la Figure 12 est une section droite montrant une autre variante; la Figure 13 est une coupe suivant la ligne 13-13 de la Figure 3. 



   Les Figures représentent un piston ayant un fond 10, une jupe 11 et des sièges ou bossages 12 pour l'axe de piston, les charges principales entre le fond et les   bossages   etant supportées par des bras 13. Chaque bras 13 a   approximative-   

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 ment la forme d'un U en section droite horizontale et comprend une aile extérieure 14 reliée a l'extronte extérieure du bossage, des nervures latérales 15 et une nervure centrale 16. 



     La.   jupe comprend des parois   @ie   poussee incurvées 17, qui présen les faces portantes 15 et 19. Lea borda latéraux des faces 19 et 19 sont definis par des lignes courbes 20, qui séparent las faces portantes ,les faces 21 qui sont dégagées,   c'est-à-dire   disposees en retrait par rapport a la surface normale de lajupe. 



   Des ailes plates 22 relient les bords lateraux des parois de poussée incurvées 17 avec le fond de cylindre, les bras 13 et les bossages 12. Les ailes 22 sont assez larges et ont, sur la Figure, une largeur pratiquement egale au diamètre extérieur des bossages. Des nervures courtes de raidissement 23 s'étendent vers   l'extérieur   à partir de la partie inférieure de chaque bossage vers la face portante 18. 



   Des bandes courtes 24 relient les   extrémités   inferieures de ces parois de poussée 17 et coopèrent avec ces parois pour former un anneau pratiquement complet à la base de la jupe. Chaque bande 24 est séparée du bossage d'axe de piston, qui lui est associé, par une ouverture 25 qui est plua large et plus longue vers la face 19 que vers la face 18. 



   Chacune des parois de   poussee   est séparée de la tête ou fond de piston par une fente 26. et une fente 27 s'étend verticalement dans la face portante 18. 



   Toutes les   parties   décrites jusqu'ici sont formées d'une matière appropriée légère, telle qu'un alliage   d'alumi-   nium, et constituent un piston qui a donne des résultats sa-   tisfaisants   en service régulier sur une voiture des plus connues. 



   Il a ete trouvé que le fonctionnement de ce piston peut être amélioré en le munissant de plaques thermiques, qui 

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 coopèrent avec dea parties du piston pour former des elements bimetalliques. Ces plaques   thermiques   sont   formées   d'une matie re, telle lue l'acier ordinaire, dont la coefficient de dilata tion thermique eat   inférieur   au coefficient de dilatation de la matière constituant les autres parties iu piston. 



     Dons   la piston represente aux Figures 1 a 4. les p ques thermiques 28 sont des petites   plaques   rectangulaires   découpées   dans une feuille d'acier. Chaque plaque thermique est munie de deux ouvertures 29 et, le long de ses bords verticaur, de prolongements30   sépare  par des encoches   #1.   



   Ce piston peut être fabrique economiquement dans des moules métalliques. Pour ce faire, les   pièces   intercalairas sont mises en place dans les moules en accrochant leurs ou-   vertures   29 sur des chevillas portées par les noyaux, avant l'introduction de ces noyaux dans les moules. Des chevilles montées dans le corps du moule appuient fermement ces pièces intercalaires contre les   noyaux.     ménageant   ainsi des ouvertures 32 dans les ailes 22 de la pièce moulee.

   Lorsque le metal de piston en fusion est   varsé   dans le moule, il coule autour des prolongements ou dents 30, de sorte que cellas qui se trouvent à une extramité de la pièce intercalaire, sont par-   tiellement   noyées dans la paroi intérieure d'une des parties incurvées   17,   tandis que celles qui se trouvent à l'autre ex-   trémité   de la pièce intercalaire, sont partiellement noyées dans un des bossages pour l'axe du piston. 



   Les plaques thermiques n'ont aucun rôle dans l'union des autres parties du piston entre elles et, par suite, les extrémités noyées de ces plaques ont simplement pour but de les maintenir en position. Les dents 30 ont simplement pour but d'accroître l'épaisseur de la matière de la jupe an face dea encoches 31,   canne   on le voit clairement à la partie infe- 

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 rieure de la figura 4. 



   Dans le   finissage   du piston, le fond reçoit des dimenaions assez   inférieurea   a celles de la jupe pour empêcher sen contact avec la paroi du cylindre a tout   moment,   et la jupe reçoit une forme extérieure ovale, dont la petit axe AB coincide avec l'axe des troua recevant l'axe de piston, et   dont   la grand axe CD est perpendiculaire a l'axe ao   piat,on.   Le piston est ajuste pour son cylindre avec un jeu de travail approprie aux extrémités de l'axe CD, un excès de jeu exiatant aux extrémités de l'axe AB. 



   Des essais de dilatation très precis ont ete faits sur ces pistons en chauffant des echantillons dans un four électrique et en mesurant les variations des dimensions en divers points de la jupe. Grâce a cette methode, il a ete trouvé que, lorsque la température du piston s'eleve, les parties effectuant les déplacements relatifs représentés en trait discontinu à la Figure 6, ces mouvements etant dus, on le croit, à l'action suivante :
Après que le piston a ete coule, et pendant que les   metaux   refroidissent, l'aluminium des ailes 22 se contracte plus rapidement que l'acier des plaques 28, par suite du coefficient de dilatation et de contraction thermique plus élevé de l'aluminium.

   Il en resulte qu'a la température de l'enceinte, une aile 22 et sa plaque 28 forment un élément   bimetalli-   que dans lequel l'aile en   aluminium   est sous tension, et l'slément est légèrement incurve, avec son côte convexe dirige vers l'intérieur du piston, comme represente. en trait plein à la figure 6. Lorsque le piston est ensuite chauffe, la   cha-   leur supprime la tenaion dana l'aluminium, permettant à l'or-   gane   bimétallique de reprendre sa forme plate. 



   Le fond étant la partie la plus chaude du piston, pendant le fonctionnement du moteur, se dilate plus rapidement 

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 que la jupe, et comme les bossages sont rigidement fixes au fond, ils sont   entraînes   vers l'extérieur par la dilatation de ce fond. 



   Les éléments   bimétalliques   logea entre les bossages et la face de poussée fendue 18, peuvent être consideres   conme   ae combinant avec lea moities do cotte face de poussee pour forcer des organes dont la section droite, telle qu'elle est   représentée   à la Figure b, presente pratiquement la tome d'un L.

     L'extrémité   supérieure de chacun de ces   éléments   bimétalliques est   fixée   rigidement au bossage   correspondant,   et, par suite, l'élevation de température, qui dilate l'aile 22, tend a faire tourner cet element en forme de L autour du point   de/jonction   de ses deux branches, et à effectuer une translation simultanée de l'extrémité inferieure de   l'elerr.ent   en forme de L vers l'axe CD. Cette action reduit la dimension de la jupe au voisinage de la ligne CD et reduit la largeur de la fente   27   indépendamment de toute pression de la jupe contre la paroi du cylindre. 



   Les elements bimetalliquea entre les bossages et la face de poussée 19 peuvent   également   être considérés comme formant des éléments en L, qui tendent a tourner autour de leurs sommets, et à faire rentrer les parties de la jupe adjacente à la ligne CD. 



   Dans le piston représenté aux Figures 1 a 4, la jupe est raidie du côté fendu grâce à la présence de s nervures 23, et à la dimension réduite des ouvertures 25, de sorte que la flexion vers l'intérieur de la face de   poussee   18 est pratiquement égale à celle de la face de poussee 19, tandis que sans ce raidissement particulier, la déformation de la face de poussee 18 serait plus grande. 



   Il a ete trouve que, dans ce piston, la dilatation sur 

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 le diamètre   AB   est en réalité inferieure au coefficient de l'a-   luminium,   ceci etant apparement dû a l'action des   elemer.ts   bimetal liques fermant la fente 27. 



   Il faut remarquer que, dans ce piston, les elements bimétalliques sont ecartes de la périphérie de la jupe, sauf a leurs   ertre@tés   extérieures, da sorte que leur flexion ii'iiitroduit aucune déformation locale dans la   partie de   la paroi ae la jupe qui vient en contact avec la cylindre, mais provoque une courbure ou flexion uniforme de la jupe, comme représente schématiquement à la Fig. 6. 



   La quantite de flexion compensatrice imposée a la jupe peut être variee en changeant la longueur des plaques thermiques, puisque plus les plaques sont courtes, plus l'effet flechissant est faible, à condition que le reste du piston reste invariable. De plus, en formant les plaques de natieres ayant des coefficients de dilatation différents, on pourra faire varier l'importance de la flexion.

   Dans certains types de pistons, il est préferable d'utiliser de très courtes plaques thermiques, et de compenser ce raccourcissement des plaques en les formant d'une matière à coefficient de dilatation inférieur à celui de l'acier ordinaire, écorne par exemple l'acier au nickel. la Figure 4 du brevet français N  650330 du 28 janvier 1928 de la même demanderesse pour "Perfectionnements aux pistons', montre comment le coefficient des alliages fer-nickel varie avec la teneur en nickel, et ce tableau facilitera le choix de la matière d'insertion pour chaque installation particulière. 



   L'importance de la flexion peut aussi être modifiée en changeant les sections droites relatives des ailes 22 et des plaques thermiques. Ainsi, si les ailes 22 sont plus faiblea par rapport aux plaques thermiques, elles provoqueront une flexion plus réduite des plaques thermiques, et par suite 

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 de la jupe. il faut bien comprendre que les lignes en trait discontinu de la Fiture o représentent   simplement,   d'une manière gene rale, et à une échelle   '-Irai   exageree, les mouvements relatifs des parties. Dans   @@     piston   réel d'environ 7.5 cm., ces mou-   venants   sont da l'ordre de quelques centièmes de millimètres. 



   Les plaques thermiques servant simplement d'organes de compression qui empêchent les ailes 22 de se contracter   comme   ellas le feraient normalement, permettant ainsi les mouvements de flexion décrits plus haut. 



   Les Figures 7 à 9 représentent wie   variante   de la   pla-   que thermique 33. Dans cette forme de realisation, une ouverture unique 36 s'ouvre d'un côte de la plaque sous la forme d'un trou de serrure. Cette ouverture 36 s'ajuste à frottament et à ressort sur une cheville   portée   par le noyau pour maintenir la plaque dans le moule. 



   Comme cela a ete explique plus haut, la seule raison de la fixation des plaques thermiques au reste du piston est de las empêcher de tomber hors de leur place, et elles peuvent être retenues de toute manière appropriée. Ainsi, dans la variante représentée aux Figures 10 et 11, les courtes plaques thermiques 37 sont fixées aux ailes 22 par des boutons 38 de la matière de l'aile passant dans des ouvertures des plaques. Les plaques ont des bords verticaux   rectilignes   élargis pour former des pieds 39, dont un s'appuie simplement contre un é paulement formé sur l'aile   2,   tandis que l'autre s'appuie contre la paroi de la jupe. Cet arrangement 'par contact" des parties est rendu possible par la tendance à la contraction des éléments bimétalliques,   comme   cela a éte expliqué plus haut.

   Ces rigures montrent également que les ailes 22 n'ont pas besoin d'être perpendiculaires à l'axe des bos- 

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 sages, mais peuvent faire un certain   anile     @@@c   cet axe. 



   La Figure 12   cnontre   ane variante dans laquelle des ele mente bimétalliques vont des bossages vars la face de   poupée   18, mais sont absents de l'autre côte du   piston.   



   Au lieu   d'une   fente traversant entièrement une face de poussee. on peut prévoir une fenta s'étendant vars le bas sur une partie de cette face, came re[presete en 40 a la figure   @,   ou encore une telle fente peut s'étendre vers le haut sur une partie de la face. Dans d'autres cas, la fente peut âtre   :'eruee   aux deux extrémités, came représente en 41 a la figure lu, ou peut être complètement supprimée. 



   Dans chacune des formes de réalisation représentées, les plaques thermiques sont représentées legèrement plus etroi- tes dans le sans vertical que les ailes   :4. Bien   que cet ar- rangement soit préferable, il n'est pas   obligatoire,   comme le   comprendra   facilement tout spécialiste en la matière.



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  -PISTON IMPROVEMENTS '
The present invention relates to an improved piston for internal combustion engines.
 EMI1.1
 



  The invention relates in particular to the production of a piston in light material, rod an aluminum alloy. Materials of this type, while having the advantages of lightness and high thermal conductivity, have coefficients of thermal expansion greater than that of the material constituting the cylinders of engines, generally cast iron and the present invention. provides devices to compensate for this excess expansion of the light piston.

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   A main object of the invention is to provide a piston in which the bottom and the skirt are united in a single homogeneous piece of lager metal, having sufficient strength and stability to work satisfactorily in a factor without pressure members. additional support, but comprising thermal plates of material having a coefficient of thermal expansion lower than the corresponding coefficient of the material of the skirt.



   One feature of the invention resides in the fact that part of the metal of the piston forms wings which are set back relative to the normal periphery of the piston. Short thermal plates are attached along the internal facea of two or more of these wings and cooperate with these wings to form bimetallic elements which tend to deform with a rise in temperature. The skirt originally receives an oval outer shape, and the bimetallic elements force this skirt to deform under the action of a rise in temperature in such a way that it compensates for the excess expansion of the material constituting the skirt.



   Particular advantages of using short thermal plates are weight and cost savings, as well as the fact that they do not interfere with the load arms between the piston bottom and the piston pin seats.



   Other objects and advantages of the invention will become apparent from the description which follows.



   Although particular embodiments of the invention have been described herein at. By way of example, it is understood that many variations can be made to the construction and arrangement of the parts, without thereby going beyond the limits of the invention.

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   Aux draws: Figure 1 is a perspective view of a piston according to the invention; the. Figure 2 is an elevational view partially cut away of the piston shown in Figure 1; Figure 3 is a section taken on line 3-3 of Figure 2; Figure 4 is a section taken on line 4-4 of Figure 3; Figure t) is a perspective view of one of the parts inserted in the piston of Figures 1 to 4; Figure 6 is a section on a larger scale showing schematically the variations due to heat; Figure 7 is a view similar to Figure 3, but showing a variant; FIG. b is a perspective view of one of the parts inserted in the piston of FIG. 7; Figure 9 is a section taken on line 9-9 of Figure 7;

   Figure 10 is a view similar to Figure 3, but showing another variant; Figure 11 is a section taken on line 11-11 of Figure 10; Figure 12 is a cross section showing another variant; Figure 13 is a section taken on line 13-13 in Figure 3.



   The figures show a piston having a bottom 10, a skirt 11 and seats or bosses 12 for the piston pin, the main loads between the bottom and the bosses being supported by arms 13. Each arm 13 has approximate-

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 ment the shape of a U in horizontal cross section and comprises an outer flange 14 connected to the outer end of the boss, lateral ribs 15 and a central rib 16.



     The skirt comprises curved thrust walls 17, which present the supporting faces 15 and 19. The lateral edges of the faces 19 and 19 are defined by curved lines 20, which separate the supporting faces, the faces 21 which are exposed, that is to say arranged set back from the normal surface of the skirt.



   Flat wings 22 connect the side edges of the curved thrust walls 17 with the cylinder bottom, the arms 13 and the bosses 12. The flanges 22 are quite wide and have, in the figure, a width practically equal to the outside diameter of the bosses. . Short stiffening ribs 23 extend outwardly from the bottom of each boss towards the load-bearing face 18.



   Short bands 24 connect the lower ends of these thrust walls 17 and cooperate with these walls to form a substantially complete ring at the base of the skirt. Each strip 24 is separated from the piston pin boss associated with it by an opening 25 which is wider and longer towards face 19 than towards face 18.



   Each of the thrust walls is separated from the piston head or bottom by a slot 26. and a slot 27 extends vertically in the bearing face 18.



   All of the parts so far described are formed of a suitable lightweight material, such as an aluminum alloy, and constitute a piston which has given satisfactory results in regular service on a most well-known car.



   It has been found that the operation of this piston can be improved by providing it with thermal plates, which

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 cooperate with parts of the piston to form bimetallic elements. These thermal plates are formed of a material, such as ordinary steel, whose coefficient of thermal expansion is less than the coefficient of expansion of the material constituting the other parts of the piston.



     Given the piston represented in Figures 1 to 4. the thermal p ques 28 are small rectangular plates cut from a sheet of steel. Each thermal plate is provided with two openings 29 and, along its verticaur edges, extensions 30 separated by notches # 1.



   This piston can be economically manufactured in metal molds. To do this, the intercalary pieces are placed in the molds by hooking their openings 29 on pegs carried by the cores, before the introduction of these cores into the molds. Dowels mounted in the body of the mold firmly press these intermediate pieces against the cores. thus leaving openings 32 in the wings 22 of the molded part.

   When the molten piston metal is poured into the mold, it flows around the extensions or teeth 30, so that cells which are at one end of the spacer, are partially embedded in the interior wall of one of the spacer. curved parts 17, while those which are at the other end of the intermediate piece, are partially embedded in one of the bosses for the piston pin.



   The thermal plates have no role in the union of the other parts of the piston with one another and, therefore, the embedded ends of these plates are simply intended to hold them in position. The teeth 30 are simply intended to increase the thickness of the material of the skirt in front of the notches 31, cane can be clearly seen at the lower part.

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 top of figure 4.



   In the finishing of the piston, the bottom receives dimensions lower enough than those of the skirt to prevent contact with the cylinder wall at any time, and the skirt receives an outer oval shape, the small axis AB of which coincides with the axis holes receiving the piston pin, and whose major axis CD is perpendicular to the axis ao piat, one. The piston is adjusted for its cylinder with proper working clearance at the ends of the CD pin, with excess clearance at the ends of the AB pin.



   Very precise expansion tests were made on these pistons by heating samples in an electric furnace and measuring the variations in dimensions at various points of the skirt. Thanks to this method, it was found that, when the temperature of the piston rises, the parts carrying out the relative displacements represented in broken line in Figure 6, these movements being due, it is believed, to the following action:
After the piston has been sank, and as the metals cool, the aluminum of the wings 22 contracts faster than the steel of the plates 28, due to the higher coefficient of thermal expansion and contraction of the aluminum.

   As a result, at the temperature of the enclosure, a wing 22 and its plate 28 form a bimetallic element in which the aluminum wing is under tension, and the element is slightly curved, with its convex side directed. towards the inside of the piston, as shown. as a solid line in Figure 6. When the piston is subsequently heated, the heat removes the tenacity in the aluminum, allowing the bimetallic organ to return to its flat shape.



   The bottom being the hottest part of the piston, during the operation of the engine, expands more quickly

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 as the skirt, and as the bosses are rigidly fixed to the bottom, they are drawn outwards by the expansion of this bottom.



   The bimetallic elements housed between the bosses and the split thrust face 18, can be considered as combining with the halves of the thrust face side to force members whose cross section, as shown in Figure b, shown. practically the volume of an L.

     The upper end of each of these bimetallic elements is rigidly fixed to the corresponding boss, and, as a result, the rise in temperature, which expands the wing 22, tends to cause this L-shaped element to rotate around the point of / junction of its two branches, and to perform a simultaneous translation of the lower end of the L-shaped elerr.ent towards the axis CD. This action reduces the dimension of the skirt in the vicinity of the line CD and reduces the width of the slot 27 regardless of any pressure of the skirt against the wall of the cylinder.



   The bimetallic elements between the bosses and the thrust face 19 can also be considered to form L-elements, which tend to rotate around their tops, and to retract the parts of the skirt adjacent to the CD line.



   In the piston shown in Figures 1 to 4, the skirt is stiffened on the split side thanks to the presence of s ribs 23, and the reduced size of the openings 25, so that the inward bending of the thrust face 18 is practically equal to that of the thrust face 19, while without this particular stiffening, the deformation of the thrust face 18 would be greater.



   It was found that, in this piston, the expansion on

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 the diameter AB is in reality less than the coefficient of the aluminum, this being apparently due to the action of the bimetal elements closing the slit 27.



   It should be noted that, in this piston, the bimetallic elements are separated from the periphery of the skirt, except at their outer edges, so that their bending does not produce any local deformation in the part of the wall of the skirt which comes into contact with the cylinder, but causes a uniform curvature or bending of the skirt, as shown schematically in FIG. 6.



   The amount of compensatory bending imposed on the skirt can be varied by changing the length of the thermal plates, since the shorter the plates, the weaker the bending effect, provided the rest of the piston remains unchanged. In addition, by forming the natural plates having different expansion coefficients, it is possible to vary the extent of the bending.

   In certain types of pistons, it is preferable to use very short thermal plates, and to compensate for this shortening of the plates by forming them of a material with an expansion coefficient lower than that of ordinary steel, for example the bark. nickel steel. Figure 4 of French patent N 650330 of January 28, 1928 by the same applicant for "Perfectionnements aux pistons", shows how the coefficient of iron-nickel alloys varies with the nickel content, and this table will facilitate the choice of the material of insertion for each particular installation.



   The amount of bending can also be changed by changing the relative cross sections of the flanges 22 and the thermal plates. Thus, if the wings 22 are weaker with respect to the thermal plates, they will cause a smaller bending of the thermal plates, and consequently

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 of the skirt. it should be understood that the dashed lines of the Fiture o simply represent, in a general way, and on an exaggerated scale, the relative movements of the parts. In an actual piston of about 7.5 cm., These movements are of the order of a few hundredths of a millimeter.



   The thermal plates simply serve as compression members which prevent the wings 22 from contracting as they normally would, thus allowing the bending movements described above.



   Figures 7-9 show a variant of the thermal plate 33. In this embodiment, a single opening 36 opens from one side of the plate in the form of a keyhole. This opening 36 fits by friction and spring on a pin carried by the core to maintain the plate in the mold.



   As explained above, the sole reason for attaching the thermal plates to the rest of the piston is to prevent them from falling out of their place, and they can be restrained in any suitable manner. Thus, in the variant shown in Figures 10 and 11, the short thermal plates 37 are fixed to the wings 22 by buttons 38 of the material of the wing passing through openings of the plates. The plates have rectilinear vertical edges widened to form feet 39, one of which simply rests against a shoulder formed on the wing 2, while the other rests against the wall of the skirt. This "contact" arrangement of the parts is made possible by the tendency of the bimetallic elements to contract, as explained above.

   These rigures also show that the wings 22 do not need to be perpendicular to the axis of the bos-

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 wise, but can make some anile @@@ c this axis.



   Figure 12 shows a variant in which bimetallic elements go from the bosses to the headstock face 18, but are absent from the other side of the piston.



   Instead of a slit crossing a thrust face entirely. it is possible to provide a slit extending vars the bottom over part of this face, cam re [preseted at 40 in FIG. @, or else such a slit may extend upward over part of the face. In other cases, the slit can hearth: 'eruee at both ends, cam shown at 41 in the figure read, or can be completely eliminated.



   In each of the embodiments shown, the thermal plates are shown slightly narrower in the vertical line than the wings: 4. Although this arrangement is preferable, it is not compulsory, as any specialist in the field will easily understand.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. --------------- 1 ) Un piston du type comprenant un fond, des bossages ou sièges pour l'axe de piaton, une jupe de forme ovale dont le petit diamètre corncide avec l'axe des bossages, des parois de poussée courbes disposees sur las cotes opposés de la jupe et séparées du fond par des fentes, des bras allant des bossa- ges à ces parois de poussée et disposes en retrait par rapport à la périphérie de la jupe, le fond, les bossages, les parois de poussée et les bras étant formes d'un métal léger, carac- térise par ceci que quatre plaques individuelles en matière dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur à ce- lui des bras, s'étendent respectivement le long des parois inter- nea des bras entre les bossages et les faces de poussee, --------------- 1) A piston of the type comprising a bottom, bosses or seats for the piaton axis, an oval-shaped skirt whose small diameter cores with the axis of the bosses, curved thrust walls arranged on the opposite sides of the skirt and separated from the bottom by slits, arms extending from the bosses to these thrust walls and set back relative to the periphery of the skirt, the bottom, the bosses, the thrust walls and the arms being formed from 'a light metal, characterized in that four individual plates of material having a coefficient of thermal expansion less than that of the arms extend respectively along the inner walls of the arms between the bosses and the faces pushing, formant ainsi avec ces bras quatre éléments bimetalliques s'étendant <Desc/Clms Page number 11> entre les doux bousagea et les deux parois de poussée. thus forming with these arms four bimetallic elements extending <Desc / Clms Page number 11> between the soft bousagea and the two thrust walls. 2 ) Un piston selon 1), caractérisé par les points suivante prie separement ou en combinaison : a) une des parois de poussée comporte une fente longitudinal b) les bras sont pratiquement aussi larges que les bossages, les plaques étant soit légèrement plus étroites, soit de même largeur que ces bras; c) les parois de poussée courbes sont reliées entre elles par des bandes arquées s'étendant au-dessous des bossages, chaque banda etant séparée d'un boasage par une ouverture s'étendant dans un plan logitudinal passant par l'axe des bossages; d) cette ouverture s'étend plus loin vers la face de poussée et est plus large du côte du dit plan longitudinal qui est loin de la paroi de poussée fendue, que du côté qui est près de cette paroi; e) une nervure en coin s'étend le long d'un bras de la partie inférieure de chaque bossage vers la paroi de poussée fendue; 2) A piston according to 1), characterized by the following points requires separately or in combination: a) one of the thrust walls has a longitudinal slot b) the arms are practically as wide as the bosses, the plates being either slightly narrower, be of the same width as these arms; c) the curved thrust walls are interconnected by arcuate bands extending below the bosses, each band being separated from a boasage by an opening extending in a logitudinal plane passing through the axis of the bosses; d) this opening extends further towards the thrust face and is wider on the side of said longitudinal plane which is far from the split thrust wall, than on the side which is close to this wall; e) a wedge rib extends along an arm from the bottom of each boss to the split thrust wall; f) chaque paroi de poussée porte une face de poussée bordée par des zones dégagées, les cotés des faces de poussee étant définis par des courbes convexes par rapport à la face de poussee et qui convergent vers l'extrémité côte fond de piston de la face de poussée. f) each thrust wall has a thrust face bordered by open areas, the sides of the thrust faces being defined by curves convex with respect to the thrust face and which converge towards the end of the piston bottom side of the face thrust.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0838587A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-29 Alcan Deutschland Gmbh Lightened piston

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EP0838587A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-29 Alcan Deutschland Gmbh Lightened piston
US6152017A (en) * 1996-10-23 2000-11-28 Alcan Deutschland Gmbh Lightweight piston

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