PL50699B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15. III. 1966 50699 4felf a/oh KI. M±LJL MKP F 02 f /I /oL( UKD pJEUOTEKA Urzed; PcrtenfoY/ogo i Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Szymon Cendrowski, inz. Jerzy Czopinski Wlasciciel patentu: Huta „Stalowa Wola", Stalowa Wola (Polska) Cylinder do maszyn tlokowych chlodzonych powietrzem Wynalazek rozwiazuje zagadnienie konstrukcji cylindrów stosowanych w chlodzonych powietrzem silnikach spalinowych i sprezarkach. Zastosowa¬ nie chlodzenia powietrzem w duzych maszynach tlokowych wymaga dobrego odprowadzenia ciepla ze scian cylindrów. Dlatego podstawowym mate¬ rialem na cylindry staly sie stopy lekkie, dzieki ich wysokiemu przewodnictwu cieplnemu i dobrej lejnosci, umozliwiajacej odlewanie cienkich i ge¬ sto rozmieszczonych zeber. Inna zaleta stopów lek¬ kich jest niski ich ciezar wlasciwy pozwalajacy na obnizenie ciezaru maszyny.Podstawowa przeszkoda utrudniajaca rozpow¬ szechnianie sie stopów lekkich w budowie cylin¬ drów jest ich duza rozszerzalnosc cieplna. Ponie¬ waz wewnatrz cylindra znajduje sie zazwyczaj tu¬ leja cylindrowa z zeliwa, staliwa lub stali, w cza¬ sie pracy maszyny powstaje szczelina powietrza miedzy scianka cylindra a scianka tuHei cylindro¬ wej uniemozliwiajaca prawidlowy odplyw ciepla.Dotychczasowe rozwiazania konstrukcyjne cylin¬ drów ze stopów lekkich maja na celu zlikwidowa¬ nie tej szkodliwej szczeliny. Rozwiazaniem takim jest np. wtlaczanie tulei zeliwnej w cylinder ze stopów lekkich w budowie silników motocyklo¬ wych.Konstrukcja ta jest droga z uwagi na wysoka dokladnosc wykonania obu czesci, ponadto nie zdaje egzaminu w cylindrach o duzej srednicy, po¬ niewaz roztloczony cylinder ze stopów lekkich po 25 30 kilku miesiacach odksztalca sie i wysuwa z tu¬ lei.Innym rozwiazaniem jest tzw. alferowanie, po¬ legajace na zalewaniu tulei zeliwnej w cylindrze aluminiowym z warstwa przejsciowa Al-Fe spaja¬ jaca obie czesci. Jest to proces równiez bardzo kosztowny i nie nadaje sie do produkcji duzych cylindrów, w których róznica rozszerzalnosci cy¬ lindra i tulei wynosi juz powyzej 0,5 mm. Innym rozwiazaniem jest chromowanie gladzi cylindra aluminiowego i unikniecie dzieki temu stosowa¬ nie tulei cylindrowej.Jeszcze inne rozwiazanie to napawanie lub wtlaczanie zeber aluminiowych na tulejach stalo¬ wych. Sa to rozwiazania drogie i na ogól nie roz¬ powszechniajace sie w przemysle.Zastosowanie warstwy stopu laczacej jedna lub wiecej tulei cylindrowych z plaszczem cylindra wykonanym z zeliwa lub stopów lekkich jest rów¬ niez znane z tym ze konstrukcyjne rozwiazanie po¬ lega na napelnieniu cieklym mterialem (warstwy posredniej) szczeliny znajdujacej sie pomiedzy tu¬ leja a plaszczem cylindra przy czym w czasie pracy maszyny material tej warstwy pozostaje w stanie stalym. Celem zastosowania tej warstwy posredniej jest uzyskanie maksymalnego tlumie¬ nia drgan cylindra w szybkobieznych maszynach tlokowych chlodzonych woda.Rozwiazanie wedlug wynalazku polega na wy¬ konaniu cylindra ze stopu lekkiego i zeliwnej, sta- 50 69950 699 liwnej lub stalowej tulei cylindrowej w celowym zachowaniem pewnej szczeliny miedzy obu czescia¬ mi, tworzacej w górnej czesci zbiorniczek. Szcze¬ lina ta, jak i zbiorniczek sa wypelnione stopem niskotopliwym o temperaturze topnienia 20—200°C.Obie czesci zlaczone sa ze soba w sposób dowol¬ ny. Na rysunku przedstawiono przyklad wykona¬ nia cylindra zgodnie z niniejszym wynalazkiem.Tuleja 1 polaczona jest z cylindrem 2 wkreta¬ mi 7 przy czym pomiedzy obu laczonymi czescia¬ mi wzdluz calej ich wysokosci pozostaje szczeli¬ na 8, która w górnej czesci nieco sie rozszerza a w najwyzszym punkcie w dowolnym miejscu obwodu tworzy niewielki zbiorniczek 3 dowolne¬ go ksztaltu. Otwór od zbiorniczka 3 do otaczaja¬ cej atmosfery jest zamkniety kolkiem gwinto¬ wym ' 4. Przez ten otwór szczelina jest napelniona stopem a odpowiednio dobranej temperaturze top¬ nienia.Przewidziany stop na bazie Sn, Cd, Zn, Pb, Bi lub innej powinien topic sie w temperaturze 20— 200CC z tym, ze za optymalna temperature topnie¬ nia uwaza sie temperature ponizej 100°C. Stop w zakresie temperatury jego pracy nie powinien sie utleniac. Cyframi 5 i 6 oznaczono odpowiednio uszczelnienia górne i dolne, przy czym uszczelnie¬ nie dolne jest zbyteczne jezeli temperatura w tym punkcie jest stale nizsza od temperaury topnienia stopu.Przedstawiona konstrukcja w porównaniu z in¬ nymi znanymi posiada szereg zalet. Dzieki temu, ze miedzy laczonymi czesciami pozostaje szczeli¬ na, nie wymagana jest dokladna obróbka mecha¬ niczna. Dopóki stop sie nie stopi cylinder nagrze¬ wa sie silniej, co ulatwia rozruch silnika. Po roz¬ topieniu sie stop splywa ze zbiorniczka 3 do po- 5 wiekszajacej sie szczeliny 8 dzieki dobrej lejnosci i dzialaniu wsysajacemu szczeliny. Dodatkowa przyczyna ulatwiajaca wnikanie stopu w szczeline sa drgania maszyny. Powstaly uklad metal-plyn- ny metal-metal doskonale odprowadza cieplo, a fa- io za plynna dodatkowo tlumi halasliwosc pracy ma¬ szyny.Tego rodzaju konstrukcja nadaje sie dla ma¬ szyn o dowolnej srednicy cylindrów. Szczególnie korzystna jest w maszynach o duzej srednicy cy- 15 lindrów, (powyzej 100 mm). PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Cylinder do maszyn tlokowych, chlodzonych po- 20 wietrzem, skladajacy sie z zeliwnej, staliwnej lub stalowej tuilei i uzebrcwanego cylindra ze stopu lekkiego, polaczonych znanym polaczeniem roz- rozlacznym lub nierozlacznym, znamienny tym, ze szczelina pomiedzy tuleja a cylindrem w najwy- 25 zej polozonym punkcie tworzy zbiorniczek dowol¬ nego ksztaltu zawierajacy stop niskotopliwy o tem¬ peraturze topnienia od 20—200°C, który po przej¬ sciu w stan plynny uzupelnia zawartosc szczeliny w miare jej powiekszania sie na skutek wzrostu 30 temperatury podczas pracy maszyny, dzieki cze¬ mu uzyskuje sie staly styk metalowy laczonych czesci. J_ _i_ _S_ ± J_ Ffri Bltk zam. 5398 A4. Naklad 300 szt. PL