FI80765C - Kolv till froebraenningsmotor. - Google Patents

Description

1 80765 POLTTOMOOTTORIN MÄNTÄ

Keksinnön kohteena on erikoisrakenteinen polttomoottorin mäntä hyötysuhteen parantamiseksi ja huonolaatuisten polttoaineiden polttamiseksi. Keraamisen palotilan avulla voidaan vähentää mäntään siirtyvää hukkaenergiaa ja toisaalta nostaa palotilan seinämien lämpötilaa, jolloin huonosti syttyvien polttoainelaatujen syttymisjättämä pienenee merkittävästi tai vaihtoehtoisesti voidaan nostaa tavanomaisen dieselmoottorin pyörimisnopeutta syttymisjättämän pienentyessä.

Polttomoottorin männät valmistetaan tavallisesti kevytme-talliseoksesta tai pallografiittiraudasta. Tunnetaan myös osista koottuja rakenteita, joissa männän yläosa on valmistettu teräksestä tai pallografiittiraudasta ja vaippao-sa kevytmetallista tai pallografiittiraudasta.

Kokonaan metallista valmistetun männän lämmönjohtavuus on varsin korkea. Toisaalta metallien lujuus laskee nopeasti korkeissa lämpötiloissa. Konstruktiokeraamit sitä vastoin omaavat suhteellisen hyvät lujuusominaisuudet korkeissakin lämpötiloissa. Eräillä niistä on myös erittäin alhainen lämmönjohtumiskerroin.

Keksinnön eräässä sovelluksessa palotilan muodostaa keraaminen kuppi, männän yläosa on valmistettu nuorrutusteräk-sestä ja vaippaosa kevytmetallista. Osat on liitetty toisiinsa ennestään tunnetulla muotolukitteisella elimellä kuten esimerkiksi kierrerenkaalla. Eristysvaikutus on aikaansaatu käyttämällä ilmarakoja palotilan ja teräksisen männän yläosan välillä.

2 80765

Keraamisen palotilan kiinnittäminen mäntään on sinänsä tunnettua tekniikkaa (julkaisu DE OS 2 736 815, vaatimus 13). Toisaalta keraamisen palotilan tukeminen tukinastaa vasten on myös tullut tunnetuksi julkaisusta EP AI 0 111 989, fig.2.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää keraamisen palo-tilan kiinnitystä ja tuentaa. Ratkaisu sallii erittäin korkeat lämpötilat ja toisaalta keraamiseen osaan kohdistuvat rasitukset jäävät alhaisiksi. Lämmöneristys suoritetaan pelkästään ilmalla, jolloin eristysvaikutus on tasainen ja toisaalta rakenteen muotoilu voidaan suorittaa vapaasti. Metalli- ja keraamiosien erilaiset lämpölaajene-miskertoimet eivät muodostu keksinnön mukaisessa männässä ongelmiksi.

Toisessa edullisessa sovelluksessa keraaminen palotila on kiinnitetty suoraan valurautaiseen tai kevytmetalliseen vaippaan. Rakenne muodostuu yksinkertaiseksi ja luotettavaksi, koska osien määrä jää vähäiseksi.

Keksinnön tunnusmerkilliset ominaisuudet, joilla em. tavoitteet on määrä saavuttaa, on määritelty yksityiskohtaisesti oheisissa patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää leikkausta rakennetusta männästä, jossa palotila on keraaminen, männän yläosa teräksinen ja vaippaosa kevytmetailinen.

Kuvio 2 esittää mäntää, jossa palotila on keraaminen ja vaippaosa valurautaa tai kevytmetallia.

Kuviossa 1 esitetyssä sovelluksessa keraaminen palotila on I! 3 80765 merkitty viitenumerolla 1, lukitusrengas viitenumerolla 2, teräksinen yläosa viitenumerolla 3 ja vaippaosa viitenumerolla 4.

Keraaminen palotila kiristetään paikalleen kuumalujasta teräksestä (esim. Nimonic) valmistetulla kitka- tai kier-rerenkaalla 2 siten, että kierrerengas 2 puristaa paloti-lassa 1 olevaa olaketta 5 ja samalla palotilan 1 alapinta puristuu tukinastaa 6 vasten. Tukinastan muotoa ja pinta-alaa voidaan muuttaa vaadittavan eristysvaikutuksen ja pa-lotilan rasitusten mukaan. Tällä ratkaisulla saadaan aikaan suuri joustomatka hauraalle keraamiselle osalle ja vältetään palamiskaasujen paineesta ja korkeasta lämpötilasta syntyvät korkeat jännitykset.

Palotilan eristys tapahtuu ilmaraoilla 7. Johtuen raken-neaineiden erilaisista lämpölaajenemiskertoimista on palo-tilan 1 ja klerrerenkaan 2 välille tehty sopiva välys 8.

Teräksinen männän yläosa 3 on puolestaan kiinnitetty kier-reliitoksella kevytmetalliseen männänvalppaan 4.

Keksintö ei rajoitu edelliseen sovellusmuotoon, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi männän yläosa 3 ja vaippaosa 4 voidaan valmistaa yhtenä osana ja tukinasta 6 voi olla rengasmainen (kuvio 2).

Keksinnön mukainen mäntä soveltuu käytettäväksi sekä no-peakäyntisissä että keskinopeissa polttomoottoreissa.

Claims (3)

4 80765

1. Polttomoottorin mäntä, jossa keraaminen palotila (1) on kiinnitetty renkaalla (2) yhdestä tai useasta osasta valmistettuun mäntään (3) ja jossa palotilan (1) ja männän yläosan (3) väliin on jätetty ilmaraot (7) lämmöneristyksen parantamiseksi, tunnettu siitä, että keraaminen palotila (1) esijännitetty joustavasti männässä olevaa tukinastaa (6) vasten palotilan seinämän joustaessa sopivasti vastinpintojen (5) ja (6) suuren etäisyyden johdosta, jolloin mäntään kohdistuvasta paine- ja lämpökuormas-ta keraamiseen palotilaan (1) syntyvät rasitukset ja muodonmuutokset voidaan hallita.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntä, tunnettu siitä, että männän yläosa (3) ja vaippaosa (4) on kiinnitetty toisiinsa kierreliitoksella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntä, tunnettu siitä, että männän yläosa (3) ja vaippaosa (4) on valmistettu yhtenä kappaleena. Il 5 80765