PL74180B1 - - Google Patents

Description

Tlok do silnika spalinowego Przedmiotem wynalazku jest tlok do silnika spalinowego charakteryzujacy sie oddzielna tlokowa glowica umocowana na górnej powierzchni tloka i wykonana z obwodowymi otworami wydluzajacymi sie pod górna powierzchnia tej glowicy.Znane sa tloki do silników spalinowych z oddzielna tlokowa glowica, które wykonane sa z wewnetrznym wglebieniem, przeznaczonym do cyrkulacji chlodziwa wzdluz dolnej tlokowej czesci glowicy i wewnatrz plaszcza tloka, na którym umieszczone sa tlokowe pierscienie.Przewody w znanych tlokach wyprowadzone sa do otworów w zebrach, które od spodu glowicy doprowadzane sa do chlodzacej wneki/przeznaczonej do polepszania warunków chlodzenia, podczas gdy dolne przewody sluza do przewodzenia chlodziwa w kierunku powrotnym z wglebionej przestrzeni w tlokowej glowicy i do powrotnego kanalu wtloczysku. < ' v Wada znanych tloków z oddzielna tlokowa glowica jest to, ze obciazenie powstajace na skutek cisnienia gazu w komorze spalinowej cylindra zmienia sie w wyniku termodynamicznego cyklu i zmiany temperatury w komorze spalinowej. Podczas zmiany sily powstajacej w wyniku zmiennego cisnienia gazu zachodzi niebezpieczenstwo peknieci* tloka na skutek naprezenia powstajacego w strukturze materialu.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i wykonanie tloka o nieskomplikowanej konstrukcji oraz wysokim stopniu odprowadzania z niego' ciepla, co przyczynia sie do zapobiezenia zmianom naprezenia w strukturze materialu.Aby osiagnac tan cel postanowiono zgodnie z wynalazkiem wykonac tlok, który sklada sie z oddzielnej glowicy przystosowanej do'umocowania wgórnym koncu tloczyska i zawierajacego pewna ilosc obwodowo wywierconych otworów wydluzonych w kierunku dolnym, ponizej krancowej powierzchni glowicy. Zbiorcza chlodzaca komora umieszczona jest ponizej glowicy tloka i polaczona na promieniowych zewnetrznych zakonczeniach z wywierconymi chlodniczymi otworami, wydluzonymi w kierunku wyzlobionego pierscienia w odcinku tlokowej scianki, przy czym osiowe otwory przechodza do najnizszych zakonczen w pierscieniowej zbiorczej komorze podczas gdy glowica tloka, stanowi masywna konstruk<) miedzy krancowa powierzchna tloka i jej przeciwlegla powierzchnia przystosowana do wprowadzenia w tloczysko.2 74180 Przy wierceniu chlodniczych przewodów ponizej krancowej powierzchni tloka osiaga sie to,.ze znaczna* ilosc ciepla przekazywana jest z komory spalania na tlok i jest przewodzona przez przewody w sposób taki, ze wieksza czesc ciepla przechodzi przez zgrubienie glowicy tloka w przestrzeni powyzej otworów, to jest miedzy krancowa powierzchnia i otworami, gdzie przy sprezaniu gazów powstaja znaczne naprezenia, •podczas gdy ponizej otworów utrzymywane sa naprezenia o wiel^nizsze.Zgrubiony odcinek masywnej glowicy tloka, umieszczony ponizej chlodniczych otworów, wymierzony jesi uwzglednieniem obciazen trzonu powstajacych od sily wywieranej przez gaz, przy czym wymiarowanie jego nie posiada wplywu ha naprezenia termiczne, poniewaz grubosc tloka ponizej chlodzacych otworów jest znacznie wieksza w stosunku do grubosci powyzej otworów, i dlatego naprezenia w obwodzie pozostaja nizsze w stosunku do tloka masywnego. Temperatura krancowej powierzchni w tloku wykonanym wedlug wynalazku jest nizsza, w wyniku czego mozliwe jest wykonanie glowicy tloka z niewalcowanegó stopu lub kutej stali.Poniewaz naprezenia otrzymywane sa ponizej chlodnacych otworów, to. glowica tloka moze byc mo masywnej konstrukcji co przyczynia sie do obnizenia kosztów obróbki. .Dzialanie gazu spalinowego na powierzchnie tloka i w poblizu pierscieni tlokowych wywiera najwiekszy wplyw na najwyzszy pierscien i pierscieniowy rowek w tloku którego umieszczenie okreslone jest przez zakres temperatur, utrzymywanych w górnej powierzchni tloka, na skutek czego calkowita wysokosc pierscienia i rowka moze byc stosunkowo mala. Taki uklad przyczynia sie do zmniejszenia ciezaru tloka i zmniejszenia zuzycia materialów na jego wykonanie.Uklad tloków wykonywanych wedlug wynalazku przyczynia sie db zmniejszenia wysokosci ukladu silnika. W silnikach wyposazonych w regulowane skladowe czesci tloka w cylindrycznej obudowie i najnizsza wysokosc glowicy tloka moga byc wykonane, zgodnie z wynalazkiem, przy pasowaniu czesci i dokladnej kontroli przeplywu gazu przez otwory podczas cyklu pracy silnika. # Zgodnie z wynalazkiem stwierdzono, ze celowym jest wiercenie chlodniczych otworów w taki sposób, aby krancowa powierzchnia glowicy tloka, oddalona byla od scianki'otworów o taka grubosc jaki jest wymiar srednicy otworów.Otwory winny byc wiercone równolegle do'powierzchni gazowej, dzieki czemu utworzona jest stala grubosc chlodzacej powierzchniowej przestrzeni tloka.Zbiorcza komora osiowych otworów umieszczona jest ugory w stosunku do poziomu otworów, dzieki czemu utworzony jest pierscieniowy rowek, który zabezpiecza jednolity uklad temperatur wzdluz obwodu kazdego wyzlobienia.Na najbardziej wysunietej do góry krawedzi tloka wykonany jest otwór, z którym polaczone sa obie czesci schladzajacych otworów i które uszczelniane sa wokól tego otworu za pomoca spawu.Taki uklad przyspiesza mechaniczna obróbke tloka, poniewaz umozliwia wiercenie chlodniczych otworów wzdluz gazowej powierzchni tlokowej glowicy od strony zewnetrznej.Otwory te wiercone sa równolegle do tworzacej powierzchni niezaleznie od tego, czy powierzchnia jest plaska, wklesla czy tez wypukla.W przypadku powierzchni plaskiej lub wypuklej mozliwe jest wiercenie wszystkich otworów od strony zewnetrznej, podczas gdy przy powierzchni wkleslej otwory wiercone sa. od strony wewnetrznej w przypadku, gdy kat zawarty miedzy osiami tloka jest mniejszy w stosunku do ograniczonej wartosci uzaleznionej od srednicy i wysokosci glowicy tloka.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig-1 przedstawia pionowy przekrój tloka wykonanego wedlug wynalazku, fig. 2 —górna czesc lewego naroznika tloka uwidocznionego na fig. 1 w odmiennej postaci, fig. 3 — czesc lewego naroznika tloka podobna do czesci uwidocznionej na fig. 2 lecz w odmiennej postaci, fig. 4 — przekrój tloka wzdluz linii IV—IV z fig. 1, fig. 5 - przekrój czesci tloka z fig. 1 przy jednej czwartej jego ukladu i fig. 6 - przekrój czesci tloka z fig. 1 lub 5 o odmiennym ukladzie.Tlok wedlug fig. 1 i 4 utworzony jest z glowicy 1 i prowadnicy 2, prowadzacej - tlok w nieuwidocznionym cylindrze.Górne stozkowo wydluzone zakonczenie tloczyska 3 wedlug fig. 1 zawiera wyprowadzony na zewnatrz kolnierz 4. Tlok umocowany jest do tloczyska za pomoca srub 5 przeprowadzonych przez prowadnice 2 i kolnierz 4 do górnych otworów znajdujacych sie w podstawie glowicy 1 tloka. Na zewnatrz powierzchni przeciwleglej w stosunku do kolnierza 4, dolna czesc glowicy 1 tloka jest wykonana w sposób taki, ze tworzy pierscieniowa komore 6, która na zewnatrz ograniczona jest przez plaszczowa czesc 7 glowicy 1 tloka.Cylindryczna powierzchnia glowicy 1 tloka wykonana jest z wyzlobieniami przeznaczonymi do umieszczenia pierscieni 8.W uwidocznionym ukladzie górna krancowa powferzchnia 9 glowicy 1 tloka, utworzona jest w formie2 74180 stozkowej, przy zachowaniu pierscieniowej powierzchni 10, ze sferyczna srodkowa powierzchnie odcinka \\$ które tworza glówna czesc przestrzeni gazowej. Ponizej srodka górnej krancowej powierzchni 9 wykonana jest komora 12, przeznaczona do przetrzymywania chlodziwa. Grubosc sciany glowicy 1 tloka miedzy otworami 13 i krancowa powierzchnia 9 posiada jednakowy wymiar w stosunku do wymiaru srednicy tych otworów.W kierunku górnym od komory 12, równolegle w stosunku do stozkowej powierzchni 10, wykonane ta otwory 13, które w górnej czesci glowicy 1 lacza sie z pionowymi otworami 14 rozmieszczonymi symetrycznie wpooirzu pierscieni 8 i polaczonymi z komora 6. Komora 12 od strony dolnej zamknieta jest za pomoca plaskiego pierscienia 15, który umocowany jest do górnej czesci tloczyska 3, i laczy sie z wewnetrzna powierzchnia utworzona miedzy tloczyskiem i strona dolna glowicy 1 tloka.Wewnetrzny rurowy przewód 16, przeznaczony do chlodzenia medium wydluzony jest ku dolowi wspólosiowo w stosunku do tloczyska 3 i jest umocowany do krawedzi srodkowego otworu pierscienia 15.Pewna ilosc otworów 17 rozmieszczonych w kolnierzu 4 tloczyska, tworzy polaczenie miedzy komora 6 i pierscieniowym otworem 18 utworzonym miedzy tloczyskiem i rurowym przewodem 16. Zgodnie z fig. 1 korzystne jest zaokraglenie zakonczenia pionowego otworu 14, w celu zabezpieczenia tloka przed peknieciem powstajacym w wyniku wadliwego wciecia.W przypadku stosowania do chlodzenia wody wykonuje %\e uszczelnianie utworzone za pomoca pierscieni, umieszczonych miedzy glowica tloka 1 i kolnierzem 4. Podczas praCy silnika chlodzaca woda przetlaczana jest za pomoca pompy przez rurowy przewód 16 i ukosne otwory 13 oraz Otwory 14, które polaczone sa z komora 6, laczaca sie przez otwory 17 z pierscieniowym otworem 18. Przyplyw czynnika chlodniczego, w przypadku potrzeby, moze byc dowolnie zmieniany. Powierzchnia krancowa glowicy 1 tloka oraz czesc plaszczowa 7 glowicy tloka polaczona jest z cylindryczna scianka, w której umieszczone sa pierscienie 8.W ukladzie wedlug fig. 1 uwidocznione sa otwory 13 od strony komory 12, któm mozliwe sa do wykonania tylko'-w tym przypadku gdy kat miedzy prostopadla plaszczyzny do osi tloka i osi otworów jest równy lub wiekszy od minimalnej wartosci okreslonej przez srednice i wysokosc glowicy 1 tloka. W konstrukcji uwidocznionej na fig. 2 i 3, gdzie w najbardziej wysunietym do góry stozku glowicy 19 i 20 tlok przeciety jest w sposób taki, ze umozliwia wiercenie otworów 13 od jego zewnetrznej strony. W tych dwóch ukladach stozek po wywierceniu-otworów 13 i w przypadku potrzeby otworów 14 moze byc uszczelniony za pomoca pierscienia 21 lub 22, które przyspawane sa w sposób, taki, ze tworza zamkniete polaczenie otwór*! 23 lub 24 miedzy promieniowymi i osiowymi otworami. Zgodnie z fig. 2 pierscien 21 przyspawany jest za pomoca elektrycznego spawu przy zastosowaniu ochronnego gazu atmosferycznego, podczas gdy pierscien 22 wedlug fig. 3 polaczony jest za pomoca spawu, przy zachowaniu miedzy pierscieniem r glowica tloka 20 plaskiej powierzchni. Ilosc osiowo ustawionych otworów 14, jest zalezna od ilosci otworów 13 i jest jednakowa.Uklad przewodów wokól pierscieniowego otworu 23 lub 24 podobnie jak w srodkowej komorze ponizej glowicy tloka, jest rózny i zalezny od stosowanej tlokowej glowicy ze wzgledu na to, ze oowierzchnie chlodzone znajduja sie.pod naprezeniem rozciagajacym. * Zgodnie z fig. 5 przedstawiono uklad, który róznicie od uwidocznionego ns fig. 1 tym, ze pierscieniowa komora 25 za plaszczowa czescia 26 jest wyzsza w stosunku do komory 6 wedlug fig. 1 i wydluzona w górnej czesci do najwyzszego tlokowego pierscienia8- * Uklad wedlug fig. 6 podobny jest do ukladuuwidocznionego na fig. 5 i dlatego odnosne jego oznaczenia sa identyczne. .Róznica miedzy tymi dwoma ukladami polega jedynie na tym, ze dolna czesc 27 odcinka plaszczowego tloka uwidocznionego na fig. 6 wykonana' jest w formie oddzielnego pierscienia, który przyspawany jest do dolnej czesci glowicy 1 tloka, który wykonany jest za pomoca obróbki, walcowania lub odlewu, przy znacznie zmniejszonej grubosci w stosunku do glowicy, tloka uwidocznionego na fig. 5.Kropkowana linia 28 wedlug fig. 6 przedstawia zewnetrzny zarys plaszczyzny tloka przy jego odksztalceniu, na przyklad przez prasowanie tworzace wklesla powierzchnie. Przy wykonaniu tego rodzaju ukladu, ilosc zuzywanego materialu jest bardziej oszczedna.Poniewaz plaszczowy odcinekdolnej czesci 27 jest odciazony od sily cisnienia gazu, który przekazywany jest przez laczaca powierzchnie miedzy glowica 1 i kolnierzem 4 tloczyska, to polaczenie wykonane za pomoca spawu miedzy glowica tloka i dolna czescia plaszczowego odcinka 27 nie podlega przeciazeniu. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Tlok do silnika spalinowego z oddzielna glowica tlokowa i zewnetrznym wglebieniem, przeznaczonym do cyrkulacji chlodziwa wzdluz dolnej tlokowej czesci glowicy i wewnatrz plaszcza tloka, na którym umieszczone sa tlokowo pierscienie, z na m ie n ny ty m, ze glowica (1), wykonana w formie masywnej4 74180 konstrukcji i przystosowana do polaczenia z górnym zakonczeniem tloczyska (3), zaopatrzona jest w pewna ilosc promieniowych otworów (13) rozmieszczonych pod górna krancowa powierzchnia (9) i laczacych zbiorcza komore (12) z pionowymi otworami (14), rozmieszczonymi symetrycznie w poblizu pierscieni (8) i polaczonymi z komora (6,25).

2. Tlok wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze grubosc sciany glowicy tloka miedzy otworami (13) i krancowa powierzchnia (9) posiada jednakowy wymiar w stosunkudo wymiaru srednicy otworów.

3. Tlok wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przynajmniej czesc powierzchni glowicy (1) tloka zawiera otwory (13), które sa równolegle do pierscieniowej powierzchni (10).

4. Tlok wedlug zastrz. 1, z amienny tym, ze pierscieniowa komora (25), polaczona z pionowymi otworami (14), wydluzona jest w górnej swej czesci do najwyzszego tlokowego pierscienia (8).

5. Tlok wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze promieniowe otwory (13) i pionowe otwory (14) polaczone sa z pierscieniowym otworem (23, 24), zamknietym za pomoca pierscienia (21, 22) przyspawanego do glowicy (19, 20).

6. Tlok wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zbiorcza komora (12) zamknieta jest od strony dolnej za pomoca plaskiego pierscienia (15), umocowanego do górnej czesci tloczyska (3).

7. Tlok wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze do dolnej czesci glowicy (1) tloka przyspawana jest dolna czesc (27) odcinka plaszczowego tego tloka.74 180 21 f ,„*-. 13 f v K n . vX- V{#. '^k;o F/e. 374 180 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL