CS201727B1 - Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion - Google Patents

Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion Download PDF

Info

Publication number
CS201727B1
CS201727B1 CS448778A CS448778A CS201727B1 CS 201727 B1 CS201727 B1 CS 201727B1 CS 448778 A CS448778 A CS 448778A CS 448778 A CS448778 A CS 448778A CS 201727 B1 CS201727 B1 CS 201727B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
piston
combustion engines
connecting rod
internal combustion
modification
Prior art date
Application number
CS448778A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jaroslav Novak
Original Assignee
Jaroslav Novak
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaroslav Novak filed Critical Jaroslav Novak
Priority to CS448778A priority Critical patent/CS201727B1/en
Publication of CS201727B1 publication Critical patent/CS201727B1/en

Links

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

Vynález se týká pístu pro spalovací motory a úpravou pro „řízení tepelné expanze.The present invention relates to a piston for internal combustion engines and to an arrangement for controlling thermal expansion.

Používané písty spalovacích motorů jsou velmi namáhané tepelně i mechanicky. Pro dnešní spalovací motory ae písty vyrábějí z lehkých slitin, jejichž mechanické vlastnosti jsou závislé na teplotě. Vzhledem ke tvaru a charakteru tepelného zatíženi je teplota pístu na různých místech značně rozdílná a maximální rozdíl dosahuje běžné teploty 200°C. U rychloběžných motorů je píst namáhán nejen v ose tlakem plynů, ale při užívaných poměrech zdvihu pístu a délky ojnice i značnými bočními tlaky. Uvedené silové poměry jsou zvláště výrazné u vznětových motorů a přímým vstřikem. Boční přítlak při výkyvu ojnice na píst vyžaduje dodržení odpovídající opěrné plochy a mazání pístu.Vedení v ojniční části pístu zajiěluje vodicí plocha, mající při pracovním cyklu již natolik nízkou teplotu, že nečiní potíže jeho mazáni. Odpovídající rozložení tlaku na vodicí plochy vyžaduje však velmi přesné sladění tuhosti a tvarové přesnosti ojniční Části pístu, nebol nepřesnosti vedou k zadíráni, deformacím a hlavně k potížím ve spotřebě oleje. Nedostatkem u tohoto provedení pistu je odlehčení hlavové části, která v kompresním prostoru umožňuje pronikání plynů o vysoké teplotě až k hornímu pístnímu kroužku. Tlak plynů zvyšuje přítlak horního pístního kroužku jednak na stěnu válce a jednak na dolní plochu drážky tohoto pístního kroužku, což za zvýšené teploty a podmínek, vzniklých zhoršeným mazáním i chemickým působením spalin, zvyšuje opotřebení této části válce. Postupné kokovatění mazacího oleje na pistu, proniklého ned kroužkovou část, vytváří v odpovídajícíThe used pistons of internal combustion engines are highly stressed both thermally and mechanically. For today's internal combustion engines and pistons, they are manufactured from light alloys whose mechanical properties are temperature-dependent. Due to the shape and nature of the thermal load, the temperature of the piston varies considerably at various locations and the maximum difference reaches a normal temperature of 200 ° C. In high-speed engines, the piston is stressed not only by the gas pressure in the axis, but also by considerable lateral pressures at the piston stroke / connecting rod length ratios used. These force ratios are particularly pronounced in diesel engines and direct injection. Lateral pressure when the piston rod swings against the piston requires proper bearing surface and lubrication of the piston. The guide in the piston connecting rod is provided by a guide surface having a temperature so low during the operating cycle that it does not cause lubrication. Appropriate pressure distribution over the guide surfaces, however, requires a very precise alignment of the stiffness and shape accuracy of the connecting rod part of the piston, since inaccuracies lead to seizures, deformations and, above all, difficulties in oil consumption. A drawback of this embodiment of the piston is the relieving of the head part, which in the compression space permits the penetration of high temperature gases up to the upper piston ring. The gas pressure increases the pressure of the upper piston ring both on the cylinder wall and on the lower groove surface of the piston ring, which increases the wear of this part of the cylinder under increased temperature and conditions resulting from impaired lubrication and flue gas chemical action. The gradual coking of the lubricating oil onto the piston, penetrated by the non-ring part, forms the corresponding

201 727201 727

201 727 výěce válce izolační vrstvu, která zhoršuje přestup tepla a znehybňuje horní pístní kroužek, čímž jej vyřazuje z činnosti. Salším nedostatkem je vůle na hlavová části pístu, umožňující různým tvrdým nečistotám vniknout do vytvořené mezery a při zdvihu pístu vzniká porýhování funkční činná plochy válce. Nečistoty tvoří karbon nebo hrubší neodfiltrovené částice.201 727 of the cylinder height, an insulating layer that impairs heat transfer and immobilizes the upper piston ring, thus disabling it. Another drawback is the play on the piston head, allowing various hard contaminants to penetrate into the gap formed, and when the piston is lifted, the functional working surface of the cylinder is sagging. The impurities form carbon or coarser unfiltered particles.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje píst pro spalovací motory s úpravou pro řízení tepelné expanze, sestávající z hlavové části, z kroužkové části a ojniční části. Na pístu jsou vytvořeny vodicí plocha a dvě opěrné plochy. Podstatou je opěrné plocha, vytvořená jednak na hlavové části, v níž jsou vytvořeny obvodové drážky, a jednak na spodní partii ojniční části. Zbývající partie ojniční části tvoři vodici plochu. Obvodové drážky mají tver rovnoběžníka nebo lichoběžníka, otevřeného směrem k válci. Obvodová drážka má poměr hloubky k šířce nejméně 2,0.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a piston for internal combustion engines with a heat expansion control arrangement consisting of a head part, a ring part and a connecting rod part. The piston has a guide surface and two abutment surfaces. The basis is a support surface formed on the head part, in which the circumferential grooves are formed, and on the lower part of the connecting rod part. The remaining parts of the connecting rod part form the guide surface. The circumferential grooves have a parallelogram or trapezoid door open towards the cylinder. The circumferential groove has a depth to width ratio of at least 2.0.

Výhodou uspořádání pístu podle vynálezu je vytvořeni opěrné plochy na hlavové části, přičemž se zmenší síly z klopného momentu a rovněž zatížení se rozvede na větší plochu. Zmenšená vůle sníží pronikání plynů k hornímu pístnímu kroužku, čímž se odstraní zvětšené opotřebení především v horní úvrati a odstraní se i vytloukáni drážky horního pístního kroužku ne spodní ploše. Stykem teplejší hlavové části pístu s válcem se odvede značné množství tepla a teplotně ae odlehčí horní pístní kroužek. Delší výhodou je vytvoření obvodových drážek na hlavové části pístu, plnicích funkci labyrintové ucpávky, což několikrát sníží tlak, teplotu i množství plynů, pronikajících k hornímu pístnímu kroužku. Zmenšené zatížení na tento pístní kroužek vytvoří podmínky pro přechod na menší počet pístních kroužků, což příznivě ovlivní výrobní i provozní náklady. Obvodová drážky o profilu lichoběžníka, otevřeného ke stěně válce, zajistí jejich samočinná čištění od pronikajícího oleje setrvačnými silami a dále potom zajistí mazáni hlavové části pístu. Obvodové drážkování pístu však zvětší objem kompresního prostoru, což zhorší spouštění zvláště studeného motoru. K zachování dobrých vlastností při spouštění motoru je nutno vytvořeným drážkováním připustit zhoršení kompresního poměru maximálně o čtyřnásobek povolené tolerance.An advantage of the piston arrangement according to the invention is to provide a support surface on the head portion, whereby the forces from the tipping moment are reduced and the load is distributed over a larger surface. Reduced clearance will reduce gas penetration to the upper piston ring, thereby removing increased wear, especially at the top dead center, and eliminating the breaking of the upper piston ring groove on the lower surface. By contacting the warmer piston head portion with the cylinder, a considerable amount of heat is dissipated and heat relieves the upper piston ring. A longer advantage is the formation of circumferential grooves on the piston head, fulfilling the function of a labyrinth seal, which reduces the pressure, temperature and the amount of gases penetrating the upper piston ring several times. The reduced load on this piston ring will create conditions for the transition to a smaller number of piston rings, which will positively affect production and operating costs. The circumferential grooves of the trapezoidal profile, open to the cylinder wall, ensure their automatic cleaning from the penetrating oil by inertial forces, and further lubricate the piston head portion. However, the circumferential grooving of the piston will increase the volume of the compression space, which will impair starting of a particularly cold engine. In order to maintain good engine start-up properties, the groove should be allowed to deteriorate by a maximum of four times the allowable tolerance.

Příklad provedení pístu podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr.l je plst v nárysném pohledu, na obr. 2 je směr tisků na horní pístní kroužek, na obr. 3 a 4 jaou obvodové drážky v příčnám řezu o profilu rovnoběžníka a lichoběžníka.An example of a piston according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a front view of the felt, Fig. 2 shows the direction of printing on the upper piston ring, Figs. trapezoid.

Píst 1 sestává z hlavová části £, kroužkové části J a ojniční části £, která je rozdělena na vodicí plochu i a na opěrnou plochu &. Hlavová Čáat £ je upravena jako opěrná plocha &, na níž jsou vytvořeny obvodové drážky χ. Obvodová drážka 2 je vytvořena profilem rovnoběžníka nebo lichoběžníka, otevřeného směrem ke stěně válce 10. Horní pístní kroužek £ je tlačen radiálně na válec χθ a axiálně na spodní plochu IX kompresním tlakem £·The piston 1 consists of a head portion 8, an annular portion J and a connecting rod portion 6 which is divided into a guide surface 1 and a support surface 8. The head section 6 is provided as a support surface 8 on which circumferential grooves χ are formed. The circumferential groove 2 is formed by a parallelogram or trapezoidal profile open towards the wall of the cylinder 10. The upper piston ring 8 is pressed radially on the cylinder χθ and axially on the lower surface IX by the compression pressure ·.

Claims (3)

PŘEDMĚT VI N Á LE Z USUBJECT MATTER 1. Píst pro spalovací motory s úpravou pro řízení tepelné expanze, sestávající z hlavové části, z kroužkové části a ojnični části, na němž je vytvořena vodicí plocha a dvě opěrné plochy, vyznačený tím, že opěrná plocha (6) je vytvořena jednak na hlsvové části (2), v níž jsou vytvořeny obvodové drážky (7), a jednak na spodním dílu ojnični části (4), přičemž zbývající partie ojnični části (4) tvoří vodicí plochu (5)·A piston for internal combustion engines, adapted to control thermal expansion, comprising a head portion, an annular portion and a connecting rod portion on which a guide surface and two support surfaces are formed, characterized in that the support surface (6) is formed on the a part (2) in which circumferential grooves (7) are formed and on the bottom part of the connecting rod part (4), the remaining parts of the connecting rod part (4) forming a guide surface (5); 2. Píst pro spelovací motory podle bodu 1, vyznačený tím, že obvodová drážka (7) má profil ve tvaru rovnoběžníka nebo lichoběžníka, otevřeného směrem k válci (10).Piston for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the circumferential groove (7) has a parallelogram or trapezoidal profile open towards the cylinder (10). 3. Píst pro spalovací motory podle bodu 1, vyznačený tím, že obvodová drážka (7) má poměr hloubky k šířce nejméně 2,0.Piston for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the circumferential groove (7) has a depth to width ratio of at least 2.0.
CS448778A 1978-07-06 1978-07-06 Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion CS201727B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS448778A CS201727B1 (en) 1978-07-06 1978-07-06 Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS448778A CS201727B1 (en) 1978-07-06 1978-07-06 Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201727B1 true CS201727B1 (en) 1980-11-28

Family

ID=5387723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS448778A CS201727B1 (en) 1978-07-06 1978-07-06 Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS201727B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4274372A (en) Lightweight piston for internal combustion engines
US20080110423A1 (en) Cylinder Liner for Internal Combustion Engine
US4794848A (en) Anti-seizing design for circumferentially continuous piston ring
KR102077376B1 (en) A four-stroke internal combustion engine and a piston therefor
JP2577780B2 (en) Reciprocating internal combustion engine having at least one cylinder liner
JP6389865B2 (en) Piston for internal combustion engine
JPS6236147B2 (en)
US2419192A (en) Piston and cylinder construction
GB1584087A (en) Piston
KR102741817B1 (en) Piston and cylinder of an internal combustion engine and internal combustion engine
US2130923A (en) Piston land construction
RU2283983C2 (en) Piston engine
CS201727B1 (en) Piston for combustion engines with modification for control of the heat expansion
US4829955A (en) Piston cylinder kit for internal combustion engines
CN100538055C (en) Has the piston that asymmetric pin-and-hole groove is arranged
US2447508A (en) Engine cylinder
US1883637A (en) Piston for internal combustion engines
US20050028779A1 (en) Piston for an internal combustion engine
US2909160A (en) Piston
CN105143732A (en) Steel piston with fourth land guidance and improved friction characteristics
JPH021466Y2 (en)
SU1216403A1 (en) Compression piston ring
US5267505A (en) Piston
KR100409572B1 (en) Piston ring structure
RU184035U1 (en) PISTON OF THE DIESEL ENGINE OF INTERNAL COMBUSTION