Ensemble cylindre-piston, notamment pour moteurs à explosions. L'invention est relative à un ensemble constitué par un cylindre et par un piston correspondant plus spécialement utilisable clans les moteurs à explosions, mais pouvant aussi être employé dans d'autres appareils, par exemple pour la construction de pompes.
Cet ensemble est caractérisé par le fait que l'un au moins des deux éléments, cy lindre et piston, est constitué au moins pour une partie qui présente une surface de frot tement contre l'autre élément, par un métal superficiellement durcissable (par exemple par cémentation, nitruration, etc.), cette par tie tétant superficiellement durcie aux en droits ayant à subir ledit frottement.
Il est décrit ci-après, à 'titre d'exemple, en regard du dessin annexé, une forme d'exé cution d'un tel ensemble, et une manière de l'établir.
La figure unique qui constitue ce dessin montre, en coupe verticale, cet ensemble cy- lindre-piston appartenant à un moteur à explosions, et établi conformément à. l'inven tion.
L'ensemble représenté peut être obtenu comme indiqué ci-après à titre d'exemple seu- lement. On se sert d'un métal forgeable et de matrices établies elles-mêmes de manière que, une fois opéré le forgeage des éléments de l'ensemble<B>à</B> établir et effectuées à leur tour les opérations subséquentes à faire subir aux éléments ainsi obtenus, ces .éléments aient la forme indiquée au dessin, telle que, d'une part, et pour ce -qui est du cylindre a, celui-ci puisse recevoir une culasse formant concur remment chemise à fluide réfrigérant, et que, d'autre part, et pour ce qui est du piston, celui-ci soit, à la façon<B>déjà</B> connue, en deux parties,
savoir en une partie supérieure b avec gorges V propres à recevoir des seg ments (non représentés), et en une partie in férieure c, de diamètre externe égal, au jeu voulu près, à l'alésage du cylindre a.
Les matrices employées pour former le piston sont telles que le guide, constitué par la. susdite partie inférieure c, soit d'épais seur relativement très faible, et que, une fois terminé, il ne présente, comme surfaces frottantes, que les extrémités supérieure et inférieure de sa surface périphérique.
En ce qui concerne le métal forgeable à employer pour obtenir ledit cylindre a et le-. dit guide c, on a recours à de l'acier super ficiellement durcissable (par exemple cé- mentable, nitrurable, etc.) Le métal à utiliser concurremment pour obtenir le piston proprement dit b peut être, avantageusement un métal léger, tel par exemple que l'aluminium ou un alliage de ce métal léger.
On procède à ce forgeage, puis à un pre mier usinage (tournage, etc.) des pièces ainsi obtenues.
Et, cela. fait, on soumet le cylindre a, et le guide c compris parmi ces pièces à un trai tement tel qu'ils soient durcis (par exemple par cémentation ou nitruration, etc.), le pre mier sur toute l'étendue de sa surface cylin drique interne, et, le second, sur la surface cylindrique externe de ses portions ode plus grand diamètre.
Les surfaces ainsi durcies sont, ensuite, soumises à un second usinage (rectification, etc.), que, de préférence, on réalise de ma nière telle que lesdites surfaces soient aussi parfaitement polies qu'elles peuvent l'être du fait qu'elles sont durcies.
En suite de quoi, et une fois effectuées à leur tour les opérations usuelles subséquen tes (assemblage, etc.) à faire subir aux di verses pièces pour qu'elles puissent être uti lisées comme d'habitude, on obtient un en semble cylindre-piston propre à. entrer dans la constitution des moteurs à explosion, cela du moins à condition d'avoir concurrem ment recours, dans ces moteurs, comme sys tème de réfrigération, à un système d'effet assez puissant pour soustraire ledit ensem ble, et son cylindre en particulier, à, tout ris que de -disparition des qualités lui ayant été conférées en le soumettant au traitement de durcissement superficiel.
L'ensemble représenté au dessin et ob tenu comme il a été décrit, offre entre autres les avantages suivants: Celui d'être - à égalité d'alésage, de course et de conditions ,d'utilisation - d'une puissance plus grande, ce en raison de la petitesse extrême du coefficient de frotte ment de ses parties frottantes; Celui de permettre de donner à son pis ton une vitesse linéaire plus grande, ce pour le même motif; Celui de ne nécessiter qu'un graissage moins abondant, ce encore pour le même motif;
Celui d'être d'une usure moins rapide, ce en raison de la dureté des surfaces frot- tantes; Et celui de permettre de réduire à l'ex trême le jeu à réserver entre les parties frot- tantes lors de la construction et, partant, les risques de "claquement", ce en raison de l'u tilisation d'un seul et même métal pour cons tituer les surfaces frottantes et, par consé quent, de l'égalité de dilatation de ces sur faces.
L'invention ne se limite aucunement à l'application ayant plus spécialement été spécifiée, l'ensemble cylindre-piston pourrait être employé, par exemple, pour des pompes, et elle serait aussi réalisée si l'un seul des deux éléments dudit ensemble était constitué comme exposé.
Cylinder-piston assembly, in particular for explosion engines. The invention relates to an assembly formed by a cylinder and by a corresponding piston more especially usable clans explosions engines, but can also be used in other devices, for example for the construction of pumps.
This assembly is characterized by the fact that at least one of the two elements, cylinder and piston, is made up at least for a part which has a surface of friction against the other element, of a superficially hardenable metal (for example by carburizing, nitriding, etc.), this superficially hardened sucking part to the rights having to undergo said friction.
There is described below, by way of example, with reference to the accompanying drawing, an embodiment of such an assembly, and a manner of establishing it.
The single figure which constitutes this drawing shows, in vertical section, this cylinder-piston assembly belonging to an explosion engine, and established in accordance with. the invention.
The assembly shown can be obtained as indicated below by way of example only. We use a forging metal and established dies themselves so that, once the forging of the elements of the set <B> to </B> has been carried out and the subsequent operations to be subjected to to the elements thus obtained, these elements have the shape indicated in the drawing, such that, on the one hand, and for this -qui cylinder a, the latter can receive a cylinder head concurrently forming a refrigerant fluid jacket, and that , on the other hand, and as regards the piston, this one is, in the way <B> already </B> known, in two parts,
namely in an upper part b with grooves V suitable for receiving segments (not shown), and in a lower part c, of equal external diameter, up to the desired clearance, to the bore of cylinder a.
The dies used to form the piston are such that the guide, formed by the. aforesaid lower part c, is of relatively very thin thickness, and that, once completed, it presents, as rubbing surfaces, only the upper and lower ends of its peripheral surface.
As regards the forgeable metal to be used to obtain said cylinder a and the-. said guide c, use is made of superficially hardenable steel (for example cementable, nitrurable, etc.). The metal to be used concurrently to obtain the piston proper b can be, advantageously a light metal, such as for example as aluminum or an alloy of this light metal.
This forging is carried out, then a first machining (turning, etc.) of the parts thus obtained.
And that. In fact, the cylinder a, and the guide c included among these parts, are subjected to a treatment such that they are hardened (for example by cementation or nitriding, etc.), the first over the entire extent of its cylinder surface. internal cylindrical, and, the second, on the external cylindrical surface of its larger diameter portions.
The surfaces thus hardened are then subjected to a second machining (grinding, etc.), which, preferably, is carried out in such a manner that said surfaces are as perfectly polished as they can be because they are hardened.
As a result, and once carried out in their turn the subsequent usual operations (assembly, etc.) to be subjected to the various parts so that they can be used as usual, we obtain a cylinder-like piston clean to. enter into the constitution of internal combustion engines, at least on condition of having recourse concurrently, in these engines, as a refrigeration system, to an effect system powerful enough to subtract the said assembly, and its cylinder in particular , at, all risk of -disappearance of the qualities which have been conferred on it by subjecting it to the surface hardening treatment.
The assembly shown in the drawing and obtained as it has been described, offers among others the following advantages: That of being - equal in bore, stroke and conditions, use - of greater power, this because of the extreme smallness of the coefficient of friction of its rubbing parts; That of allowing to give to its udder a greater linear speed, for the same reason; That of requiring only less abundant lubrication, again for the same reason;
That of less rapid wear, due to the hardness of the rubbing surfaces; And that of making it possible to reduce to the extreme the play to be reserved between the rubbing parts during construction and, consequently, the risks of "slamming", this by virtue of the use of one and the same metal to constitute the rubbing surfaces and, consequently, the equal expansion of these surfaces.
The invention is in no way limited to the application having been more especially specified, the cylinder-piston assembly could be used, for example, for pumps, and it would also be realized if only one of the two elements of said assembly was constituted as exposed.