MX2007003610A

MX2007003610A - Piston de monoacero que tiene una muesca de drenaje de aceite con caracteristicas de drenaje mejorado.

Info

Publication number: MX2007003610A
Application number: MX2007003610A
Authority: MX
Inventors: Carmo Ribeiro; Ken Christian; Miguel Azevedo
Original assignee: Federal Mogul Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-10-23
Also published as: JP2008514868A; US20060096557A1; CA2588551A1; CN101061306B; EP1794435A4; EP1794435A2; KR20070057214A; WO2006039361A2; BRPI0515927A; WO2006039361A3; CN101061306A

Abstract

Un ensamble de piston de monobloque incluye una cabeza de piston que tiene una cavidad de combustion encontrada en una superficie superior y un cinturon de anillos. Un par de refuerzos de perno se forma con orificios de perno alineados y un faldon de piston se forma como una pieza inmovil con los refuerzos de piston. Una muesca de drenaje de aceite se forma debajo de las muescas de anillo e incluye a l menos un orificio de drenaje abierto en el interior del faldon de piston .

Description

PISTÓN DE MONOACERO QUE TIENE UNA MUESCA DE DRENAJE DE ACEITE CON CARACTERÍSTICAS DE DRENAJE MEJORADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a pistones para aplicaciones de motor de diesel. Para algunas aplicaciones de motor diesel de alto rendimiento, una cierta cantidad de niebla o vapor se conoce que se emite fuera del respiradero del motor cuando la máquina se opera bajo una condición de marcha lenta baja. Se cree que este fenómeno se atribuye, en parte, debido al insuficiente drenaje de aceite en el cilindro de potencia. Muchos pistones de diesel de alto rendimiento se fabrican con tres muescas de anillo, de los cuales los dos anillos superiores de compresión se acomodan, y la muesca inferior se acomoda en un anillo rascador de aceite. Cuando el pistón oscila, el aceite se desecha fuera de las paredes del cilindro y baja hacia el cárter. Cuando el volumen de aceite aumenta o si hay un aumento en la cantidad de aceite presente en la superficie de la camisa de cilindro de combustión contra la cual oscila el pistón, un procedimiento tradicional para el drenaje de aceite puede ser insuficiente. Un reto adicional se origina cuando el faldón se fabrica como una pieza con la corona superior (así llamada pistón de monobloque) . La Patente Norteamericana 6,557,514, describe un pistón de monobloque que tiene tres muescas de anillo para acomodar anillos de compresión y rascadores de aceite, y formado con una cuarta muesca debajo de una muesca de anillo de aceite más baja que está libre de algunos anillos y se presenta para servir como una liberación o depresión en el aceite rascado por los anillos que pueden registrar un esfuerzo para mejorar la administración del aceite rascado desde las paredes del forro. Sin embargo, aunque esta construcción tiene ciertos beneficios en la administración de control de aceite, bajo las condiciones de marcha lenta bajas descritas anteriormente, existieron incurrimientos donde aún estuvo presente la así llamada condición de vapor blanco. Es un objeto de la presente invención eliminar o minimizar en gran medida el problema de "vapor blanco" y mejorar en pistones de monobloque precedentes, incluyendo aquellos empleados en una cuarta muesca de drenaje de aceite. Un ensamble de pistón de monobloque incluye una cabeza de pistón que tiene una cavidad de combustión encontrada en una superficie superior y un cinturón de anillos encontrado con una pluralidad de muescas de anillos. Una galería de enfriamiento de aceite se forma en la cabeza de pistón adyacente a la cavidad de combustión y el cinturón de anillos. Un par de refuerzos para pernos se forman con orificios para pernos alineados y un faldón de pistón se forma como una pieza inmóvil con los refuerzos para pistón.

Una muesca de drenaje de aceite se forma debajo de las muescas de anillo e incluye al menos un orificio de drenaje abierto en el interior del faldón del pistón. Al menos un orificio de drenaje en la muesca de drenaje de aceite mejora la función de drenaje de aceite en la muesca, y particularmente por la dirección de exceso de aceite en el interior del pistón, por consiguiente la eliminación o contribución para una reducción en la ocurrencia del vapor blanco. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características y ventajas de la presente invención serán más fácilmente apreciadas cuando se considera junto con la siguiente descripción detallada y dibujos anexos, en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un pistón; la Figura 2 es una vista en corte transversal tomada generalmente a lo largo de las líneas 2-2 de la Figura 1; la Figura 3 es una vista inferior del pistón; y la Figura 4 es una vista en corte transversal tomada generalmente a lo largo de las líneas 4-4 de las Figuras 1 y 3. Un pistón de monobloque construido de acuerdo con una modalidad de la invención actualmente preferida se ilustra generalmente en 10 en los dibujos e incluye una corona 12 superior la cual se une a una corona 14 inferior a través de una junta 16 para proporcionar al menos una galería 18 de enfriamiento de aceite parcialmente cerrada que se alimenta desde abajo con aceite de enfriamiento (no mostrado) bombeado desde el motor del vehículo a través de uno o más puertos 20 que se extienden a través de un piso 22 de la galería para dirigir el aceite de enfriamiento dentro de la galería durante la operación del pistón para enfriar la sección 12 de corona superior en una forma conocida. El pistón 10 incluye un par de secciones 26 de refuerzo para perno formado como una pieza con la corona 14 inferior y sostiene un par de secciones 28 de faldón arreglado el cual se forma como una pieza con el refuerzo para perno de la corona 14 inferior del mismo raaterial. La corona 14 superior incluye una cavidad 30 de combustión que está rebajada en una superficie 32 superior de la corona 12 superior y forma en parte una pared de la galería 18 de aceite. Un cinturón 34 de anillo anular exterior que rodea la galería 18 de aceite y se extiende descendentemente desde la superficie 32 superior de la corona 12 superior. El cinturón 34 de anillo se forma con una pluralidad de muescas 36 de anillo rebajadas en una superficie 38 anular exterior del pistón 10 para acomodar una pluralidad correspondiente de los anillos 40 de pistón. La más baja de las muescas de anillo comprende una muesca de anillo de aceite para acomodar un anillo 40 rascador de aceite o conjunto de anillos. Como se ilustra, el pistón preferiblemente incluye dos muescas 36 de anillo adicionales encima de la muesca de anillo más baja y ésta preferiblemente acomoda un par correspondiente de anillos 40 de pistón de compresión. Esta disposición de anillos de compresión y aceite es común en aplicaciones de pistón de alto rendimiento, y un tamaño particular, geometría o tipo de anillo puede variar de aplicación a aplicación y de este modo la invención contempla en el sentido amplio que el pistón incluirá al menos una muesca de anillo de aceite y al menos una muesca de anillo de compresión que reside encima de la muesca de anillo de aceite, pero preferiblemente dos muescas de anillo de compresión. El pistón 10 se forma con al menos una muesca 42 adicional debajo de las muescas 36 de anillo de pistón más bajas (es decir, debajo de la muesca de anillo de aceite) la cual se diseña para administrar el flujo de aceite rascado desde la pared de un cilindro en el cual el pistón 10 opera para minimizar la entrada de aceite más allá de los anillos de pistón. La muesca 44 de drenaje de aceite se extiende alrededor de las secciones 28 del faldón y abre los frentes 44 aplanados exteriores de los refuerzos 26 para perno, de tal forma que la muesca 42 está discontinua en dirección circunferencial, distinta a las muescas 36 de anillo de pistón las cuales son circunferencialmente continuas. La muesca 42 de drenaje de aceite puede también ser más superficial en el fondo que aquellas muescas 36 de anillo, aunque una cuarta muesca 42 que es más superficial o más profunda que aquella ilustrada puede ser empleada y se contempla por la presente invención. Se observará también en la Figura 2 que la muesca 42 de drenaje de aceite cae generalmente en el mismo plano como aquella del piso 22 de la galería 18 de enfriamiento, aunque esto puede ser tan alto o tan bajo como se desee. Los refuerzos 26 para perno se forman con orificios 46 para perno alineados a lo largo de un eje 48 de orificio de perno y adaptado para recibir una muñequilla (como se muestra) para acoplar el pistón 10 a una biela (no mostrada) . El eje 48 de orificio de perno es perpendicular a un eje 50 transversal que divide las secciones 28 de faldón, como se observa a partir de la vista inferior de la Figura 3. Al menos uno y de preferencia una pluralidad de orificios 52 de drenaje se forman en la muesca 42 de drenaje de aceite y abre al interior del pistón 10 debajo de la galería 18 de aceite para regresar el drenaje hacia dentro del cárter desde el interior del interior del pistón de las secciones 28 de faldón. Al menos una y de preferencia una pluralidad de orificios 52 de drenaje se separan circunferencialmente desde los refuerzos 26 de perno. Como se muestra mejor en las Figuras 1 y 3, existen preferiblemente cuatro de tales orificios 52 de drenaje de aceite que se extienden desde la cuarta muesca 42 de drenaje de aceite al interior de las secciones 28 de faldón. Preferiblemente, los orificios 52 de drenaje se localizan 15° lejos de un plano vertical que contiene un eje 50 transversal, y de este modo 30° desde otro. Aunque se prefiere esta disposición, la invención contempla otras disposiciones de los orificios 52 de drenaje de aceite donde se optimice la administración de flujo de aceite. Como se muestra mejor en la Figura 2, los orificios 52 de drenaje de aceite comienzan cerca del borde exterior de la muesca 42 de drenaje de aceite y se extiende hacia dentro y hacia abajo en un ángulo cercano a los 20° y abre el interior del pistón hacia dentro de la pared 54 interna de las secciones 28 de faldón. De este modo, además de la fuga de aceite desde las muescas 42 de drenaje de aceite dentro de las regiones 44 de frente plano de los refuerzos 26 de perno, el aceite puede además drenar a través de los orificios 52 de drenaje para mejorar la función de drenaje de aceite de las muescas 42 de drenaje de aceite. Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles en vista de las enseñanzas anteriores. Por lo tanto, se entenderá que dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, que la invención puede practicarse de otra manera que como se describe específicamente.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un ensamble de pistón de monobloque comprendido por: una cabeza de pistón que tiene una cavidad de combustión formada en una superficie superior de la misma y un cinturón de anillo formado con una pluralidad de muescas de anillo en otra superficie o el cinturón de anille- una galería de enfriamiento de aceite formada en la cabeza de pistón adyacente a la cavidad de combustión y el cinturón de anillo; un par de refuerzos para perno que se extienden desde la cabeza de pistón; un faldón de pistón formado como una pieza inmóvil con los refuerzos de perno; una muesca de drenaje de aceite formado debajo de las muescas de anillo; y al menos un orificio de drenaje formado en la muesca de drenaje de aceite y abierta para un faldón de pistón interior.
2. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 1, incluye una pluralidad de orificios de drenaje.
3. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la pluralidad de orificios de drenaje se separan entre sí y se separan radialmente desde las superficies exteriores de los refuerzos de perno.
4. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la pluralidad de orificios de drenaje incluye cuatro orificios de drenaje.
5. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la pluralidad de orificios de drenaje se espacia alrededor de 15° lejos de un plano vertical que contiene un eje transversal que divide el faldón de pistón.
6. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un orificio de drenaje se extiende hacia dentro y hacia abajo en un ángulo.
7. El ensamble, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el ángulo es alrededor de 20° desde la vertical.
8. Un método para fabricar un pistón de monobloque que comprende: formar una cabeza de pistón que tiene una cavidad de combustión en una superficie de punta y forma una pluralidad de muescas de anillo en otra superficie de un cinturón de anillo; formar una galería de enfriamiento de aceite en la cabeza de pistón y proporcionar orificios para pernos en un par de refuerzos para perno que se extiende desde la cabeza de pistón opuesta a la cámara de combustión; formar un faldón de pistón como una estructura inmóvil de pieza relativa al cuerpo de pistón y los refuerzos de perno; formar una muesca de drenaje de aceite en la cabeza de pistón que esté continua entre los refuerzos de perno y discontinuo y abierto a través de la superficie del lado de los refuerzos de perno; y formar al menos un orificio de drenaje en la muesca de drenaje de aceite que abre hacia el interior del faldón de pistón.