BE893995A - PISTONS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents

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BE893995A
BE893995A BE0/208724A BE208724A BE893995A BE 893995 A BE893995 A BE 893995A BE 0/208724 A BE0/208724 A BE 0/208724A BE 208724 A BE208724 A BE 208724A BE 893995 A BE893995 A BE 893995A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/04Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

       

  "Pistons de moteurs à combustion interne" "Pistons de moteurs à combustion interne"

  
La présente invention est relative à des pistons Pour moteurs à combustion interne.

  
Un piston traditionnel de moteur à combustion interne comprend une tête de piston, un alésage pour l'axe de ce piston et une jupe s'étendant tout autour de ce même piston. La jupe n'assure pas d'action d'étanchéité vis-à-vis des gaz car cette action est assurée par les garnitures montées sur le piston. Cette jupe transmet, par contre, la poussée latérale

  
sur le piston, qui est produite par une bielle durant

  
le mouvement alternatif dans un cylindre ou une garniture de cylindre coopérant avec le piston.

  
Bien qu'au cours des récentes années, on ait réduit le poids de ces pistons en utilisant de l'aluminium ou des alliages d'aluminium, ces pistons sont encore relativement lourds et l'aire de la jupe qui est en contact avec le cylindre ou la garniture de cylindre est à l'origine d'une force de frottement considérable qui doit être surmontée par le moteur, ce qui réduit la puissance de ce dernier. On a fait diverses propositions pour réduire l'aire de la jupe mais, d'une façon générale, ces propositions n'ont pas atteint de succès commerciaux en raison de problèmes de lubrification et de rigidité de la jupe. 

  
Suivant un premier aspect de la présente invention, on prévoit un piston pour moteur ci combustion interne, comprenant une tête de piston, un alésage pour axe de piston et, de part et d'autre du plan comprenant l'axe de symétrie de l'axe de piston et l'axe de symétrie du piston lui-même, au moins deux surfaces d'appui, une surface d'appui ou un groupe de surfaces d'appui se situant au voisinage de l'extrémité de la tête de piston et étant espacé d'un intervalle axial et circonférentiel par rapport à la ou aux surfaces res. tantes en direction axiale, les surfaces d'appui étant disposées par rapport à un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'alésage de l'axe de piston, ces surfaces d'appui ne s'étendant que partiellement tout autour du piston.

  
Suivant un second aspect de la présente invention, on prévoit un piston pour moteur à combustion interne, comprenant une tête de piston, une ceinture annulaire et, de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie de l'alésage de l'axe de piston et l'axe de symétrie du piston proprement dit, deux surfaces d'appui ou groupes de surfaces d'appui ne s'étendant que partiellement autour du piston de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'alésage de l'axe de piston, une surface d'appui ou un groupe de surfaces d'appui étant supporté par la ceinture annulaire, tandis que l'autre surface d'appui ou groupe de surfaces d'appui est espacé de la ceinture annulaire et est supporté par une ou des entretoises. 

  
Une description plus détaillée de deux formes de réalisation particulières de l'invention sera donnée ci-après, à titre d'exemple seulement, avec référence aux dessins annexés.

  
La Figure 1 est une vue en élévation latérale d'une première forme de réalisation de piston suivant l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe, prise suivant les lignes II-II de la Figure 1. La Figure 3 est une vue en élévation latérale d'une variante de mise en oeuvre de la première forme de réalisation suivant l'invention. La Figure 4 est une vue schématique prise depuis le dessous du piston des Figures 1 et 2. La Figure 5 est une vue schématique prise depuis le dessous du piston de la Figure 3. La Figure 6 est une vue en coupe, prise suivant les lignes VI-VI de la Figure 1 ou de la Figure 3. La Figure 7 est une vue en élévation latérale d'une seconde forme de réalisation de piston. La Figure 8 est une vue en coupe prise suivant les lignes VII-VII de la Figure 7. La Figure 9 est une vue en coupe prise suivant les lignes VIII-VIII de la Figure 7.

  
Les Figures 10A et 10B sont des variantes de coupes prises suivant les lignes X-X de la Figure 7.

  
Si on se réfère d'abord aux Figures 1, 2 et 4, la première forme de réalisation de piston 1 comprend une tête 2 entourée par une ceinture annulaire 3 destinée à recevoir les garnitures de piston (non représentées). Un seul moyeu 6 pour l'axe de piston est prévu, ce moyeu présentant un alésage pour cet axe (voir la Figure 2), traversant le piston.

  
De part et d'autre d'un plan contenant l'axe

  
de symétrie de l'alésage de l'axe de piston et l'axe de symétrie de ce piston, ce dernier comporte deux surfaces d'appui 4, 5, espacées entre elles d'un intervalle axial et circonférentiel. La surface d'appui 4, formée par l'extrémité de la tête, pend depuis la ceinture'annulaire (voir la Figure 2). tandis que l'autre surface d'appui inférieure 5 est reliée au moyeu 6 de l'axe de piston par deux entretoises 7 (qui peuvent être conformées de la façon décrite ci-après avec référence

  
 <EMI ID=1.1> 

  
5 est ainsi montée en porte-à-faux par les entretoises 7 depuis le moyeu 6 de l'axe du piston et elle n'est pas autrement supportée. Les surfaces d'appui 4, 5 sont disposées symétriquement par rapport à un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire

  
à l'axe de symétrie de l'axe du piston (c'est-à-dire

  
le plan de la section de la Figure 2) et ne s'étendent que partiellement autour de la circonférence du piston. A titre d'exemple, ces surfaces d'appui peuvent s'étendre sur une distance allant jusqu'à 45[deg.] de part et d'autre de ce plan.

  
Suivant une variante d'agencement(non illustrée), les entretoises 7 peuvent supporter la surface d'appui 5 en plus de la surface d'appui 4.

  
Les surfaces d'appui 4, 5 ont généralement la forme de segments de cylindre, le bord inférieur de la surface d'appui 4 formée par l'extrémité de la couronne et les deux bords circonférentiels de la surface d'appui inférieure 5 se situant dans des plans respectifs perpendiculaires à l'axe de symétrie du piston. Ces bords présentent des chanfreins 8.

  
Une forme préférée de la surface d'appui inférieure 5 et des chanfreins associés 8 est illustrée par la Figure 6 d'une manière fortement agrandie. La surface 5 est courbe dans les plans comprenant l'axe de symétrie du piston, avec une profondeur radiale maximale
(x sur la Figure 6) de 0,02 mm par exemple. Les chanfreins 8 sont plans dans des plans comprenant l'axe de symétrie du piston, la longueur des chanfreins étant de 1 mm lorsque ces chanfreins sont inclinés suivant un <EMI ID=2.1> 

  
gueur des chanfreins est de 1 mm avec une profondeur radiale (y sur la Figure 6) de 0,04 mm. Les chanfreins

  
8 peuvent toutefois être courbes et on comprendra que ces chanfreins et leur surface peuvent présenter n'importe quelle forme appropriée. On comprendra également

  
que le chanfrein 8 prévu sur le bord inférieur de la surface d'appui 4 existant à l'extrémité de la tête de piston peut avoir des dimensions semblables à celles

  
de la forme préférée décrite ci-dessus.

  
Lors de l'utilisation, les poussées latérales s'exerçant sur le piston sont transmises au cylindre ou à la garniture de cylindre 20 (Figure 6) par les surfaces d'appui 4, 5. La présence des chanfreins 8 assure une alimentation de lubrifiant sur les surfaces d'appui 4, 5 durant le déplacement de va-et-vient, par formation d'un passage de dimensions décroissantes menant à la surface associée. Ceci chasse le lubrifiant sous pression sur les surfaces et assure ainsi une lu-brification hydrodynamique totale. Dans la surface d'appui inférieure 5, lorsque celle-ci est courbe de la manière illustrée par la Figure 6, cette courbure aide également à assurer une lubrification appropriée.

   Les dimensions réduites des surfaces d'appui 4, 5 et les fenêtres ainsi créées dans la jupe de piston réduisent le poids de celui-ci de sorte que les exigences en énergie sont également réduites. En outre, les pertes par frottement lors du contact entre le piston et le cylindre ou garniture de cylindre associé sont diminuées du fait de l'aire réduite des surfaces d'appui, comparativement à un piston traditionnel présentant une jupe continue. Du fait que les surfaces sont convenablement lubrifiées, leur espacement peut être maintenu à une valeur maximale constante sans qu'il soit nécessaire d'augmenter l'aire aux centres de ces surfaces. Ces mesures réduisent le coût du piston et améliorent le comportement d'un moteur comportant un tel piston.

  
Si on se reporte maintenant aux Figures 3 et 5, la variante de piston illustrée est, d'une manière générale, semblable au piston des Figures 1, 2 et 4,

  
de sorte que les parties communes aux Figures 3 et 5 et aux Figures 1, 2 et 4 ont reçu les mêmes numéros de référence, mais avec un a dans le cas des Figures 3 et

  
5, ces parties communes n'étant plus décrites en détail. Dans cette variante de réalisation, les surfaces d'appui 5 éloignées de la tête de piston 2 sont chacune remplacées par une paire de secteurs d'allure générale rectangulaire, espacés suivant la circonférence.Au d'un seul moyeu 6 pour axe de piston, on a prévu deux moyeux 6a espacés et chaque secteur 9 de chaque paire de secteurs est relié à un moyeu associé 6a par une entretoise 7a. (qui peut être formée de la manière

  
 <EMI ID=3.1> 

  
même manière que la surface d'appui 5 que l'on a décrite précédemment et ils peuvent présenter les dimensions transversales décrites précédemment avec référence à la Figure 6. Ces secteurs 9 sont en alignement axial.

  
Une bague métallique 10, telle que représentée en trait interrompu sur la Figure 5, relie les quatre secteurs 9 entre eux et agit pour maîtriser la dilatation de ces secteurs 9 en direction radiale.

  
Le piston des Figures 3 et 5 fonctionne essentiellement de la même manière que le piston des Figures 1, 2 et 4, d'une façon générale avec les mêmes avantages. Puisque, cependant, les secteurs 9 présentent une aire inférieure à celle de la surface d'appui 5, on aura ainsi une réduction supplémentaire à la fois du poids et du frottement avec les avantages qui

  
en résultent.

  
Si on se reporte aux Figures 7, 8 et 9, le second type de piston comprend une tête 12 entourée par une ceinture annulaire 13 présentant des nervures destinées à recevoir les garnitures de piston (non représentées). On a prévu un seul moyeu 16 pour l'axe de piston, ce moyeu présentant un alésage pour cet axe
(voir la Figure 8).

  
Le piston comporte, de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie de ce piston et l'axe

  
 <EMI ID=4.1>  de symétrie de l'alésage prévu pour l'axe de ce piston, une surface de poussée 14 à l'extrémité de la tête et une surface de poussée 15 éloignée de cette extrémité de la tête. Les deux surfaces de poussée sont reliées par une partie formant jupe 14a, comme on peut le voir particulièrement bien sur les Figures 7 et 8. La surface de poussée 15, éloignée de l'extrémité de la tête de piston, est reliée au moyeu de l'axe de piston

  
par des entretoises 17 (voir la Figure 8) , tandis

  
que la surface de poussée 14 prévue à l'extrémité de la tête de piston, est reliée à la ceinture annulaire 13. De la sorte, on a constitué un seul élément comportant une extrémité supérieure , qui est reliée à la ceinture annulaire 13,et dont l'extrémité inférieure est reliée au moyeu 16 de l'axe de piston, par l'intermédiaire des entretoises 17. Les bords latéraux 18, s'étendant axialement, de l'élément composé ainsi formé créent des ouvertures menant à une cavité circonférentielle S (voir la Figure 8) s'étendant entre

  
cet élément composé et le reste du piston.

  
Comme la surface d'appui inférieure dans cette forme de réalisation particulière et la ou les surfaces inférieures 5, 9 des formes de réalisation des Figures 1 à 6 ne sont supportées que par des entretoises correspondantes 7, 17, ces entretoises sont fortement chargées. Pour éviter toute possibilité 'quelconque de défaillance des entretoisas, celles-ci peuvent présenter des flasques, de sorte qu'elles peuvent, par exemple, présenter la structure transversale en forme de T de la Figure 10A ou la section transversale en forme de croix de la Figure 10B. 

  
Les surfaces d'appui 14, 15 et la portion

  
de jupe 14a sont disposées de manière symétrique par rapport à un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'alésage

  
de l'axe de piston (c'est-à-dire le plan de la Figure

  
8). La surface d'appui 15, éloignée de la tête de piston, est d'une amplitude circonférentielle plus élevée que la jupe 14a et que la surface d'appui 14 formée à l'extrémité de la tête de piston, qui sont d'une même étendue circonférentielle. A titre d'exemple, les surfaces d'appui 15, se situant à l'écart de

  
la tête de piston, peuvent présenter une étendue de courbure de 90[deg.] et leurs extrémités peuvent être espacées l'une de l'autre de 90[deg.] (voir la Figure 9).

  
Lors de l'utilisation, le piston se déplace dans un cylindre ou une garniture de cylindre d'un moteur à combustion interne qui peut être un moteur diesel ou un moteur à cycle Otto, ou encore un moteur à deux temps. La poussée latérale est reprise sur les surfaces d'appui 14, 15. Un chanfrein 18 prévu sur le bord inférieur de la surface d'appui 15 assure une circulation de lubrifiant vers et sur la surface, et ce chanfrein peut être de dimensions et d'un agencement tels que décrits précédemment avec référence à la Figure 6.

  
Le piston des Figures 7, 8 et 9 présente les avantages de légèreté, de faible frottement et de faible coût, qui caractérisent les pistons des Figures 1 à 5. Les entretoises 17 maintiennent les surfaces d'appui 14,
15 rigidement en position sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres connexions quelconques entre les bords latéraux et le moyeu de l'axe de piston.

  
On comprendra que l'on peut prévoir plus de deux surfaces d'appui de part et d'autre du plan comprenant les axes de symétrie du piston et de l'alésage de l'axe de piston. A titre d'exemple, comme dans le cas des Figures 3 et 5, on peut prévoir trois surfaces de ce genre ou même quatre surfaces ou plus encore. 

REVENDICATIONS

  
1. Piston de moteur à combustion interne,

  
comprenant une tête de piston et un alésage pour axe

  
de piston, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie de

  
l'alésage susdit et l'axe de symétrie du piston, au

  
moins deux surfaces d'appui, une surface d'appui ou un

  
groupe de surfaces d'appui se situant au voisinage de l'extrémité de la tête du piston et étant espacé d'un intervalle axial et circonférentiel par rapport à la ou

  
aux surfaces restantes en direction axiale, les surfaces d'appui étant disposées par rapport à un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire à

  
l'axe de symétrie de l'alésage de l'axe de piston, et

  
ne s'étendant que partiellement tout autour de ce piston.



  "Pistons of internal combustion engines" "Pistons of internal combustion engines"

  
The present invention relates to pistons for internal combustion engines.

  
A traditional piston of an internal combustion engine comprises a piston head, a bore for the axis of this piston and a skirt extending all around this same piston. The skirt does not provide a sealing action with respect to gases because this action is provided by the linings mounted on the piston. This skirt, on the other hand, transmits lateral thrust

  
on the piston, which is produced by a connecting rod during

  
the reciprocating movement in a cylinder or a cylinder lining cooperating with the piston.

  
Although in recent years the weight of these pistons has been reduced by using aluminum or aluminum alloys, these pistons are still relatively heavy and the area of the skirt which is in contact with the cylinder or the cylinder lining is the source of a considerable friction force which must be overcome by the engine, which reduces the power of the latter. Various proposals have been made to reduce the area of the skirt, but generally these proposals have not been commercially successful due to problems of lubrication and stiffness of the skirt.

  
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piston for an internal combustion engine, comprising a piston head, a bore for the piston pin and, on either side of the plane comprising the axis of symmetry of the piston axis and the axis of symmetry of the piston itself, at least two bearing surfaces, a bearing surface or a group of bearing surfaces located in the vicinity of the end of the piston head and being spaced apart by an axial and circumferential interval with respect to the res surface (s). aunts in the axial direction, the bearing surfaces being arranged with respect to a plane comprising the axis of symmetry of the piston and perpendicular to the axis of symmetry of the bore of the piston axis, these bearing surfaces do not extending only partially around the piston.

  
According to a second aspect of the present invention, there is provided a piston for an internal combustion engine, comprising a piston head, an annular belt and, on either side of a plane comprising the axis of symmetry of the bore. of the piston pin and the axis of symmetry of the piston itself, two bearing surfaces or groups of bearing surfaces extending only partially around the piston on either side of a plane comprising l axis of symmetry of the piston and perpendicular to the axis of symmetry of the bore of the piston axis, one bearing surface or a group of bearing surfaces being supported by the annular belt, while the other bearing surface or group of bearing surfaces is spaced from the annular belt and is supported by one or more spacers.

  
A more detailed description of two particular embodiments of the invention will be given below, by way of example only, with reference to the accompanying drawings.

  
Figure 1 is a side elevational view of a first embodiment of the piston according to the invention. Figure 2 is a sectional view, taken along lines II-II of Figure 1. Figure 3 is a side elevational view of an alternative embodiment of the first embodiment according to the invention. Figure 4 is a schematic view taken from below the piston of Figures 1 and 2. Figure 5 is a schematic view taken from below the piston of Figure 3. Figure 6 is a sectional view, taken along the lines VI-VI of Figure 1 or Figure 3. Figure 7 is a side elevational view of a second embodiment of the piston. Figure 8 is a sectional view taken along lines VII-VII of Figure 7. Figure 9 is a sectional view taken along lines VIII-VIII of Figure 7.

  
Figures 10A and 10B are variants of sections taken along the lines X-X of Figure 7.

  
If we refer first to Figures 1, 2 and 4, the first embodiment of piston 1 comprises a head 2 surrounded by an annular belt 3 intended to receive the piston linings (not shown). A single hub 6 for the piston pin is provided, this hub having a bore for this axis (see Figure 2), passing through the piston.

  
On either side of a plane containing the axis

  
of symmetry of the bore of the piston pin and the axis of symmetry of this piston, the latter comprises two bearing surfaces 4, 5, spaced apart from one another by an axial and circumferential interval. The bearing surface 4, formed by the end of the head, hangs from the annular belt (see Figure 2). while the other lower bearing surface 5 is connected to the hub 6 of the piston pin by two spacers 7 (which can be shaped as described below with reference

  
 <EMI ID = 1.1>

  
5 is thus mounted in cantilever by the spacers 7 from the hub 6 of the piston pin and it is not otherwise supported. The bearing surfaces 4, 5 are arranged symmetrically with respect to a plane comprising the axis of symmetry of the piston and perpendicular

  
to the axis of symmetry of the piston axis (i.e.

  
the section plane of Figure 2) and extend only partially around the circumference of the piston. For example, these bearing surfaces can extend over a distance of up to 45 [deg.] On either side of this plane.

  
According to an alternative arrangement (not shown), the spacers 7 can support the bearing surface 5 in addition to the bearing surface 4.

  
The bearing surfaces 4, 5 generally have the shape of cylinder segments, the lower edge of the bearing surface 4 formed by the end of the crown and the two circumferential edges of the lower bearing surface 5 being located in respective planes perpendicular to the axis of symmetry of the piston. These edges have chamfers 8.

  
A preferred form of the lower bearing surface 5 and the associated chamfers 8 is illustrated in FIG. 6 in a greatly enlarged manner. The surface 5 is curved in the planes comprising the axis of symmetry of the piston, with a maximum radial depth
(x in Figure 6) of 0.02 mm for example. The chamfers 8 are planes in planes comprising the axis of symmetry of the piston, the length of the chamfers being 1 mm when these chamfers are inclined according to an <EMI ID = 2.1>

  
chamfer size is 1 mm with a radial depth (y in Figure 6) of 0.04 mm. Chamfers

  
8 can however be curved and it will be understood that these chamfers and their surface can have any suitable shape. We will also understand

  
that the chamfer 8 provided on the lower edge of the bearing surface 4 existing at the end of the piston head may have dimensions similar to those

  
of the preferred form described above.

  
During use, the lateral thrusts exerted on the piston are transmitted to the cylinder or to the cylinder lining 20 (FIG. 6) by the bearing surfaces 4, 5. The presence of the chamfers 8 ensures a supply of lubricant on the bearing surfaces 4, 5 during the back-and-forth movement, by forming a passage of decreasing dimensions leading to the associated surface. This drives the lubricant under pressure on the surfaces and thus ensures total hydrodynamic lubrication. In the lower bearing surface 5, when the latter is curved as illustrated in FIG. 6, this curvature also helps to ensure proper lubrication.

   The reduced dimensions of the bearing surfaces 4, 5 and the windows thus created in the piston skirt reduce the weight of the latter so that the energy requirements are also reduced. In addition, the friction losses during contact between the piston and the cylinder or associated cylinder lining are reduced due to the reduced area of the bearing surfaces, compared to a traditional piston having a continuous skirt. Because the surfaces are suitably lubricated, their spacing can be maintained at a constant maximum value without the need to increase the area at the centers of these surfaces. These measures reduce the cost of the piston and improve the behavior of an engine comprising such a piston.

  
Referring now to Figures 3 and 5, the illustrated piston variant is generally similar to the piston of Figures 1, 2 and 4,

  
so that the parts common to Figures 3 and 5 and Figures 1, 2 and 4 have been given the same reference numbers, but with an a in the case of Figures 3 and

  
5, these common parts no longer being described in detail. In this variant embodiment, the bearing surfaces 5 remote from the piston head 2 are each replaced by a pair of sectors of generally rectangular appearance, spaced along the circumference. With a single hub 6 for the piston pin, two spaced hubs 6a have been provided and each sector 9 of each pair of sectors is connected to an associated hub 6a by a spacer 7a. (which can be formed in the way

  
 <EMI ID = 3.1>

  
same way as the bearing surface 5 which has been described above and they can have the transverse dimensions described above with reference to Figure 6. These sectors 9 are in axial alignment.

  
A metal ring 10, as shown in broken lines in Figure 5, connects the four sectors 9 together and acts to control the expansion of these sectors 9 in the radial direction.

  
The piston of Figures 3 and 5 operates essentially the same way as the piston of Figures 1, 2 and 4, generally with the same advantages. Since, however, the sectors 9 have an area smaller than that of the bearing surface 5, there will thus be an additional reduction in both the weight and the friction with the advantages which

  
result.

  
If one refers to Figures 7, 8 and 9, the second type of piston comprises a head 12 surrounded by an annular belt 13 having ribs intended to receive the piston linings (not shown). A single hub 16 has been provided for the piston pin, this hub having a bore for this pin
(see Figure 8).

  
The piston comprises, on either side of a plane comprising the axis of symmetry of this piston and the axis

  
 <EMI ID = 4.1> of symmetry of the bore provided for the axis of this piston, a thrust surface 14 at the end of the head and a thrust surface 15 remote from this end of the head. The two pushing surfaces are connected by a skirt portion 14a, as can be seen particularly clearly in FIGS. 7 and 8. The pushing surface 15, remote from the end of the piston head, is connected to the hub. piston pin

  
by spacers 17 (see Figure 8), while

  
that the thrust surface 14 provided at the end of the piston head, is connected to the annular belt 13. In this way, a single element has been formed comprising an upper end, which is connected to the annular belt 13, and the lower end of which is connected to the hub 16 of the piston pin, by means of the spacers 17. The lateral edges 18, extending axially, of the compound element thus formed create openings leading to a circumferential cavity S (see Figure 8) extending between

  
this compound element and the rest of the piston.

  
As the lower bearing surface in this particular embodiment and the lower surface (s) 5, 9 of the embodiments of Figures 1 to 6 are only supported by corresponding spacers 7, 17, these spacers are heavily loaded. To avoid any possibility of failure of the spacers, these may have flanges, so that they may, for example, have the T-shaped transverse structure of Figure 10A or the cross-section of Figure 10B.

  
The bearing surfaces 14, 15 and the portion

  
skirt 14a are arranged symmetrically with respect to a plane comprising the axis of symmetry of the piston and perpendicular to the axis of symmetry of the bore

  
of the piston pin (i.e. the plane of Figure

  
8). The bearing surface 15, remote from the piston head, is of a greater circumferential amplitude than the skirt 14a and than the bearing surface 14 formed at the end of the piston head, which are of a same circumferential extent. For example, the bearing surfaces 15, located away from

  
the piston head, may have a range of curvature of 90 [deg.] and their ends may be spaced from each other by 90 [deg.] (see Figure 9).

  
In use, the piston moves in a cylinder or a cylinder lining of an internal combustion engine which can be a diesel engine or an Otto cycle engine, or a two-stroke engine. The lateral thrust is taken up on the bearing surfaces 14, 15. A chamfer 18 provided on the lower edge of the bearing surface 15 ensures circulation of lubricant towards and on the surface, and this chamfer can be of dimensions and d 'an arrangement as described above with reference to Figure 6.

  
The piston of Figures 7, 8 and 9 has the advantages of lightness, low friction and low cost, which characterize the pistons of Figures 1 to 5. The spacers 17 maintain the bearing surfaces 14,
15 rigidly in position without the need to provide any other connections between the side edges and the hub of the piston pin.

  
It will be understood that more than two bearing surfaces can be provided on either side of the plane comprising the axes of symmetry of the piston and of the bore of the piston axis. For example, as in the case of Figures 3 and 5, one can provide three such surfaces or even four or more surfaces.

CLAIMS

  
1. Piston of internal combustion engine,

  
comprising a piston head and an axis bore

  
piston, characterized in that it comprises, on either side of a plane comprising the axis of symmetry of

  
the aforementioned bore and the axis of symmetry of the piston, at

  
at least two bearing surfaces, a bearing surface or a

  
group of bearing surfaces located in the vicinity of the end of the piston head and being spaced apart by an axial and circumferential interval relative to the or

  
to the remaining surfaces in the axial direction, the bearing surfaces being arranged with respect to a plane comprising the axis of symmetry of the piston and perpendicular to

  
the axis of symmetry of the bore of the piston axis, and

  
extending only partially all around this piston.


    

Claims (1)

2. Piston suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque surface d'appui présente, d'une manière générale, la forme d'un segment de cylindre. 2. Piston according to claim 1, characterized in that each bearing surface has, in general, the shape of a cylinder segment. 3. Piston suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une seule surface d'appui est prévue 3. Piston according to claim 2 or 3, characterized in that a single bearing surface is provided à l'extrémité de la tête de piston et une seule autre surface d'appui est prévue, cette dernière surface se at the end of the piston head and only one other bearing surface is provided, this latter surface situant à l'écart de la surface d'appui prévue à l'extrémité de la tête de piston, suivant un intervalle déterminé. located away from the bearing surface provided at the end of the piston head, according to a determined interval. 4. Piston suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une seule surface d'appui est prévue à l'extrémité de la tête de piston et 4. Piston according to either of claims 1 and 2, characterized in that a single bearing surface is provided at the end of the piston head and deux autres surfaces d'appui sont prévues à l'écart two other bearing surfaces are provided apart l'une de l'autre dans la direction circonférentielle from each other in the circumferential direction mais en se trouvant en alignement axial. 5. Piston suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les deux surfaces restantes sont disposées symétriquement de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie du piston et perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'axe du piston. but being in axial alignment. 5. Piston according to claim 4, characterized in that the two remaining surfaces are arranged symmetrically on either side of a plane comprising the axis of symmetry of the piston and perpendicular to the axis of symmetry of the axis of the piston. 6. Piston suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les deux surfaces d'appui restantes <EMI ID=5.1> 6. Piston according to claim 3 or 4, characterized in that the two remaining bearing surfaces <EMI ID = 5.1> piston et de l'alésage de l'axe de piston et les deux surfaces restantes se situant de l'autre côté de ce piston and the bore of the piston pin and the two remaining surfaces located on the other side of this plan sont connectées entre elles par une ceinture métallique s'étendant tout autour du piston. plane are connected together by a metal belt extending all around the piston. 7. Piston suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ou chaque surface restante comporte deux bords circonférentiels d'allure générale parallèle, et dans lequel au moins 7. Piston according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the or each remaining surface comprises two circumferential edges of generally parallel appearance, and in which at least l'un de ces bords présente un chanfrein pour diriger one of these edges has a chamfer to direct du lubrifiant sur la surface susdite durant le déplacement de va-et-vient du piston. lubricant on the above surface during the reciprocating movement of the piston. 8. Piston suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le ou chaque chanfrein est plan ou courbe dans des plans comprenant l'axe de symétrie du piston. 8. Piston according to claim 7, characterized in that the or each chamfer is plane or curved in planes comprising the axis of symmetry of the piston. 9. Piston suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la ou chaque surface restante est biseautée de manière qu'une telle surface soit courbe dans des plans comprenant l'axe de symétrie du piston pour diriger le lubrifiant sur cette surface durant le déplacement de va-et-vient. 9. Piston according to claim 7 or 8, characterized in that the or each remaining surface is bevelled so that such a surface is curved in planes comprising the axis of symmetry of the piston to direct the lubricant on this surface during the moving back and forth. 10. Piston de moteur à combustion interne, comprenant une tête de piston et une ceinture annulaire, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie de l'alésage de l'axe du piston et l'axe de symétrie du piston, deux surfaces d'appui ou groupes de surfaces d'appui, ne s'étendant que partiellement tout autour du piston de part et d'autre d'un plan comprenant l'axe de symétrie di piston 10. Internal combustion engine piston, comprising a piston head and an annular belt, characterized in that it comprises, on either side of a plane comprising the axis of symmetry of the bore of the axis of the piston and the axis of symmetry of the piston, two bearing surfaces or groups of bearing surfaces, extending only partially all around the piston on either side of a plane comprising the axis of piston symmetry <EMI ID=6.1>  <EMI ID = 6.1> du piston, une surface d'appui ou un groupe de surfaces d'appui étant supporté par la ceinture annulaire, tandis que l'autre surface d'appui ou groupe de surfaces d'appui est espacé de cette ceinture annulaire et supporté par une ou des entretoises. of the piston, a bearing surface or a group of bearing surfaces being supported by the annular belt, while the other bearing surface or group of bearing surfaces is spaced from this annular belt and supported by one or more spacers. 11. Piston suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on prévoit une seule surface d'appui reliée à la ceinture annulaire et pendant depuis celleci, une seule audace d'appui étant prévue sur une ou des entretoises. 11. Piston according to claim 10, characterized in that there is provided a single bearing surface connected to the annular belt and hanging therefrom, a single bearing audacity being provided on one or more spacers. 12. Piston suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la surface d'appui formée par une ceinture annulaire et la surface d'appui reliée à l'entretoise ou aux entretoises sont reliées entre elles par une portion formant jupe de piston pour constituer un seul élément d'allure générale partiellement cylindrique, dont une extrémité est reliée à la ceinture annulaire, tandis que l'autre extrémité est soutenue par une ou des entretoises, cet élément comportant des bords espacés dans le sens circonférentiel et s'étendant d'une façon générale dans la direction axiale,définissant des ouvertures menant à une cavité s'étendant circonférentiellement, existant entre l'élément susdit et le restant du piston. 12. Piston according to claim 10, characterized in that the bearing surface formed by an annular belt and the bearing surface connected to the spacer or to the spacers are connected together by a portion forming a piston skirt to constitute a single element of general partially cylindrical appearance, one end of which is connected to the annular belt, while the other end is supported by one or more spacers, this element having edges spaced in the circumferential direction and extending in a generally in the axial direction, defining openings leading to a circumferentially extending cavity existing between the above-mentioned element and the rest of the piston. 13. Piston suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un ou des moyeux forment l'alésage de l'axe de piston, l'entretoise ou chaque entretoise étant reliée par une extrémité au moyeu d'axe de piston ou à un moyeu d'axe 13. Piston according to any one of claims 10 to 12, characterized in that one or more hubs form the bore of the piston pin, the spacer or each spacer being connected by one end to the axle hub piston or axle hub de piston. piston. 14. Piston suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte deux entretoises. 14. Piston according to claim 13, characterized in that it comprises two spacers. 15. Piston suivant l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise présente une section transversale en forme de T ou en forme de croix et est coulée d'une pièce avec le reste du piston. 15. Piston according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the or each spacer has a T-shaped or cross-shaped cross section and is cast in one piece with the rest of the piston.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8403522D0 (en) * 1984-02-10 1984-03-14 Ae Plc Pistons
GB8423050D0 (en) * 1984-09-12 1984-10-17 Ae Plc Pistons
GB8432015D0 (en) * 1984-12-19 1985-01-30 Ae Plc Pistons
JP5292486B2 (en) * 2012-03-09 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 Piston of internal combustion engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121814A (en) * 1975-04-18 1976-10-25 Tokico Ltd A piston pin fixing apparatus
JPS5817341B2 (en) * 1978-10-26 1983-04-06 重門 榊原 piston for engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3699418A1 (en) * 2016-08-19 2020-08-26 Andreas Stihl AG & Co. KG Two-stroke engine and piston for a two-stroke engine working with flushing system

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