RU104245U1 - Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) - Google Patents
Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU104245U1 RU104245U1 RU2010148352/28U RU2010148352U RU104245U1 RU 104245 U1 RU104245 U1 RU 104245U1 RU 2010148352/28 U RU2010148352/28 U RU 2010148352/28U RU 2010148352 U RU2010148352 U RU 2010148352U RU 104245 U1 RU104245 U1 RU 104245U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- axis
- groove
- grooves
- symmetry
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
1. Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания торидальной формы с вытеснителем и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими внутреннюю полость над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, отверстия для слива масла, отличающийся тем, что на днище выполнены две выборки, смещенные в одну сторону относительно оси отверстия под поршневой палец, при этом камера сгорания смещена относительно оси отверстия под поршневой палец в сторону, противоположную смещению выборок, наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, при этом в канавке под маслосъемное кольцо выполнены глухие отверстия, а с внешней стороны бобышек выполнены занижения, кроме того, в нижней части юбки выполнен паз. ! 2. Поршень по п.1, отличающийся тем, что соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/75,71 до 119,89/76,04. ! 3. Поршень по п.1, отличающийся тем, что номинальный диаметр отверстия под палец составляет 45 мм, а номинальное расстояние между канавками под стопорные кольца составляет 95 мм. ! 4. Поршень по п.1, отличающийся тем, что канавка под верхнее компрессионное кольцо имеет форму трапеции с углом наклона верхнего и нижнего торцов 3°, верхний торец канавки под второе компрессионное кольцо имеет уклон 7° относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, а номинальная высота канавки под маслосъемное кольцо
Description
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям поршней с поршневым пальцем.
Известен штампованный поршень для двигателя внутреннего сгорания в конструкции которого отношение высоты головки с жаровым поясом и канавками под компрессионные и маслосъемные кольца к диаметру цилиндра выполнено в зависимости от типа двигателя и в соответствии с соотношением для дизельных двигателей Нг.п./Дц=0,28-0,31, где Нг.п - высота головки поршня; Дц - диаметр цилиндра, причем диаметральное отклонение в верхней кромке жарового пояса от номинального диаметра поршня выполнено в соответствии с соотношением Δ1/Дц=(3,5-5,9)10-3 (см. патент RU №2112888, МПК 6 F02F 3/00, опубл. 10.06.1998).
Недостатком известного технического решения является трудоемкость его изготовления.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания торидальной формы с вытеснителем и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, внутреннюю полость, образованную группой отверстий, расположенных поперек и вдоль оси поршневого пальца, причем отверстия соединены между собой и выходят на наружную поверхность поршня ниже верхней плоскости канавки для маслосъемного кольца и соединяются с маслосгонной фаской на нижней поверхности, расположенной на нижней плоскости канавки для маслосъемного кольца, кроме того, часть отверстий выходит на внутреннюю поверхность поршня (см. патент RU №2206776, F02F 3/02, опубл. 20.06.2003).
Недостатком известного технического решения является то, что отверстия для слива масла имеют большую протяженность, приводящую к разупрочнению поршня, затруднению слива масла и увеличению расхода масла на угар, в результате чего снижается надежность и долговечность конструкции.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности и долговечности поршня двигателя внутреннего сгорания.
Для решения поставленной задачи в поршне для двигателя внутреннего сгорания, содержащем головку, имеющую в днище камеру сгорания торидальной формы с вытеснителем и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими внутреннюю полость над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, отверстия для слива масла, на днище выполнены две выборки, смещенные в одну сторону относительно оси отверстия под поршневой палец, при этом камера сгорания смещена относительно оси отверстия под поршневой палец в сторону, противоположную смещению выборок, наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, при этом в канавке под маслосъемное кольцо выполнены глухие отверстия, а с внешней стороны бобышек выполнены занижения, кроме того, в нижней части юбки выполнен паз.
По второму варианту в нижней части юбки выполнено два паза.
По первому варианту соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/75,71 до 119,89/76,04;
По второму варианту соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/70,71 до 119,89/71,04.
Кроме того, по обоим вариантам номинальный диаметр отверстия под палец составляет 45 мм, а номинальное расстояние между канавками под топорные кольца составляет 95 мм; канавка под верхнее компрессионное кольцо имеет форму трапеции с углом наклона верхнего и нижнего торцев 3°, верхний торец канавки под второе компрессионное кольцо имеет уклон 7° относительно плоскости перпендикулярной оси симметрии поршня, а номинальная высота канавки под маслосъемное кольцо составляет 4 мм; вытеснитель в камере сгорания выполнен в форме конуса,
Такая совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемый поршень, позволяет повысить его надежность и долговечность
Выполнение на днище двух выборок, смещенных в одну сторону относительно оси отверстия под поршневой палец, и смещение камеры сгорания относительно оси отверстия под поршневой палец в сторону, противоположную смещению выборок, позволяет обеспечить гарантированный зазор с клапанами блока цилиндров, исключив контакт клапанов с поршнем, в результате чего повышается надежность и долговечность поршня.
Выполнение наружной поверхности поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, овальной формы, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразной формы, позволяет обеспечить оптимальные зазоры между поршнем и гильзой, а также учесть тепловое расширение поршня и его деформацию от газовых и инерционных нагрузок, а также исключить заклинивание поршня и, тем самым, повысить надежность и долговечность поршня.
Выполнение в канавке под маслосъемное кольцо глухих отверстий, а с внешней стороны бобышек занижения, позволило обеспечить возможность дополнительного охлаждения поршня со стороны внутренней полости и, как следствие, повысить надежность и долговечность поршня.
Выполнение в нижней части юбки паза, позволило исключить возможность контакта поршня с трубкой форсунки охлаждения, в результате чего повысилась надежность и долговечность поршня.
По второму варианту выполнение в нижней части юбки двух пазов позволило исключить возможность контакта поршня с трубкой форсунки охлаждения (один паз) и исключить возможность контакта поршня с головкой блока цилиндров (второй паз), в результате чего повысилась надежность и долговечность поршня.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - поршень для двигателя внутреннего сгорания, вариант 1 в разрезе;
фиг.2 - вид А на фиг.1;
фиг.3 - поршень для двигателя внутреннего сгорания, вариант 1, вид сверху;
фиг.4 - поршень для двигателя внутреннего сгорания, вариант 2 в разрезе;
фиг.5 - вид А на фиг.4;
фиг.6 - поршень для двигателя внутреннего сгорания, вариант 2, вид сверху;
Поршень для двигателя внутреннего сгорания содержит головку 1, имеющую в днище камеру сгорания 2 торидальной формы с вытеснителем 3, выполненным в форме конуса, канавки 4 и 5 под компрессионные кольца, канавку 6 под маслосъемное кольцо, юбку 7 с бобышками 8, в которых выполнены отверстие 9 для поршневого пальца и внутренняя полость 10, расположенная над отверстием 9
Отверстие 9 выполнено с канавками 11 под стопорные кольца, при этом номинальное расстояние между канавками под стопорные кольца составляет 95 мм, а номинальный диаметр отверстия 8 равен 45 мм. При номинальном расстоянии между канавками под стопорные кольца равном 95 мм увеличивается опорная поверхность, и сохраняются условия фиксации поршневого пальца стопорными кольцами, при этом обеспечивается работоспособность поршня и его надежность. Размер 45 мм номинального диаметра отверстия 9 выбран исходя из компоновки двигателя и обеспечивает работоспособность двигателя от 180 до 500 л.с., при этом обеспечивается необходимая жесткость конструкции и, как следствие, надежность и долговечность конструкции.
В канавке 6 под маслосъемное кольцо выполнены глухие отверстия 12, а с внешней стороны бобышек 8 выполнены занижения 13.
На днище головки 1 выполнены две выборки 14, смещенные в одну сторону относительно оси отверстия 9 под поршневой палец, при этом камера сгорания 2 смещена относительно оси отверстия 9 в сторону, противоположную смещению выборок 14.
В нижней части юбки 7 выполнен паз 15.
По второму варианту в нижней части юбки 7 выполнены паз 15 и паз 16.
Канавка под верхнее компрессионное кольцо имеет форму трапеции с углом наклона верхнего и нижнего торцев 3°, а верхний торец канавки под второе компрессионное кольцо имеет уклон 7° относительно плоскости перпендикулярной оси симметрии поршня, что позволяет обеспечить подвижность колец в канавках и антинагарные мероприятия, а также исключить заклинивание компрессионных колец, что обеспечивает надежность и долговечность поршня в целом.
Номинальная высота канавки 6 под маслосъемное кольцо составляет 4 мм, что обеспечивает расход масла на угар 0,5% от расхода топлива.
Наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, при соотношении номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища в диапазоне по первому варианту от 119,86/75,71 до 119,89/76,04, при этом, если номинальный диаметр поршня будет меньше 119,86, то это приведет к повышенному износу поршня, плохим условиям запуска и увеличится расход масла, а при номинальном диаметре поршня больше 119,89 произойдет заклинивание поршня.
Если расстояние от оси отверстия под поршневой палец до днища будет меньше 75,71, то это приведет к повышенной дымности, плохому запуску и повышенному расходу топлива, а при указанном расстоянии больше 76,04 произойдет контакт с головкой и двигатель выйдет из строя.
По второму варианту соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/70,71 до 119,89/71,04 и выполняется для поршней с увеличенным рабочим объемом для исключения контакта с головкой блока цилиндров и приводит к вышеуказанным результатам.
Указанный диапазон размеров был определен опытным путем и является предпочтительным, так как позволяет обеспечить наилучшие результаты по надежности и долговечности поршня.
Работа поршня происходит следующим образом.
Под воздействием газовых сил, возникающих в результате сгорания в камере 2 топливовоздушной смеси, усилий передаваемых от кривошипно-шатунного механизма поршневым пальцем, инерционных сил и сил трения поршень совершает возвратно-поступательное движение по гильзе цилиндров. Подача воздуха в камеру сгорания 2 и отвод продуктов горения обеспечиваются двумя клапанами, при этом две выборки 14, исключают контакт клапанов с поршнем при положении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ). Топливо, подаваемое непосредственно в камеру сгорания 2, смешивается с воздухом в оптимальных пропорциях, это обеспечивается правильной формой и расположением камеры сгорания 2, а также минимальными надпоршневыми зазорами, которые определены расстоянием от оси отверстия 9 под палец до днища поршня. В процессе сгорания топлива в камере сгорания 2 резко возрастают давление и температура газов, которые воздействуют на днище поршня. Под действием газовых сил и теплового расширения поршень деформируется. Овально-бочкообразная форма наружной поверхности поршня компенсирует эти деформации и обеспечивает оптимальные зазоры между поршнем и гильзой цилиндров, которые обеспечивают требуемые уровни расхода масла на угар, механических потерь, расхода картерных газов. Давление газовых сил передается в кривошипно-шатунный механизм с помощью поршневого пальца, при этом правильно выбранный диаметр отверстия 9 под палец гарантирует удовлетворительный уровень контактных давлений, обеспечивает надежность и долговечность. Высокая температура верхней части поршня приводит к нагарообразованию на поверхности поршня, в том числе в канавках 4 и 5 под компрессионные кольца. Конструкция верхней канавки 4 с наклонными торцами и канавки 5 под второе компрессионное кольцо с наклоном верхнего торца обеспечивает при перекладках поршня изменение зазора с кольцами и за счет этого исключает возможность накапливания нагара, повышает надежность и ресурс работы. При возвратно поступательном движении поршня отвод масла из канавки 6 маслосъемного кольца осуществляется за счет четырех глухих отверстий 12 и занижений 13, выполненных на бобышках 8 в зоне отверстия 9 под палец. Такая конструкция исключает попадание масла на поверхность гильзы цилиндров со стороны внутренней полости, в которую масло подается под давлением для охлаждения поршня. Масло во внутреннюю полость 10 подается форсунками через паз 15, выполненный в нижней части юбки 7. Охлаждение маслом обеспечивает стабильную температуру поршня во всем диапазоне работы двигателя, повышая надежность и ресурс его работы. По второму варианту выполненный в нижней части юбки 7 второй паз 16, исключает контакт поршня с блоком цилиндров при положении поршня в нижней мертвой точке (НМТ), повышая надежность и долговечность поршня.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и долговечность поршня для двигателя внутреннего сгорания.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
Claims (10)
1. Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания торидальной формы с вытеснителем и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими внутреннюю полость над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, отверстия для слива масла, отличающийся тем, что на днище выполнены две выборки, смещенные в одну сторону относительно оси отверстия под поршневой палец, при этом камера сгорания смещена относительно оси отверстия под поршневой палец в сторону, противоположную смещению выборок, наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, при этом в канавке под маслосъемное кольцо выполнены глухие отверстия, а с внешней стороны бобышек выполнены занижения, кроме того, в нижней части юбки выполнен паз.
2. Поршень по п.1, отличающийся тем, что соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/75,71 до 119,89/76,04.
3. Поршень по п.1, отличающийся тем, что номинальный диаметр отверстия под палец составляет 45 мм, а номинальное расстояние между канавками под стопорные кольца составляет 95 мм.
4. Поршень по п.1, отличающийся тем, что канавка под верхнее компрессионное кольцо имеет форму трапеции с углом наклона верхнего и нижнего торцов 3°, верхний торец канавки под второе компрессионное кольцо имеет уклон 7° относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, а номинальная высота канавки под маслосъемное кольцо составляет 4 мм.
5. Поршень по п.1, отличающийся тем, что вытеснитель в камере сгорания выполнен в форме конуса.
6. Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания торидальной формы с вытеснителем и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с бобышками, имеющими внутреннюю полость над отверстием для поршневого пальца, выполненным с канавками под стопорные кольца, отверстия для слива масла, отличающийся тем, что на днище выполнены две выборки, смещенные в одну сторону относительно оси отверстия под поршневой палец, при этом камера сгорания смещена относительно оси отверстия под поршневой палец в сторону, противоположную смещению выборок, наружная поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, имеет овальную форму, а в плоскости, проходящей через ось симметрии поршня - бочкообразную форму, при этом в канавке под маслосъемное кольцо выполнены глухие отверстия, а с внешней стороны бобышек выполнены занижения, кроме того, в нижней части юбки выполнено два паза.
7. Поршень по п.6, отличающийся тем, что соотношение номинального диаметра поршня и расстояния от оси отверстия под поршневой палец до днища находится в диапазоне от 119,86/70,71 до 119,89/71,04.
8. Поршень по п.6, отличающийся тем, что номинальный диаметр отверстия под палец составляет 45 мм, а номинальное расстояние между канавками под стопорные кольца составляет 95 мм.
9. Поршень по п.1, отличающийся тем, что канавка под верхнее компрессионное кольцо имеет форму трапеции с углом наклона верхнего и нижнего торцов 3°, верхний торец канавки под второе компрессионное кольцо имеет уклон 7° относительно плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, а номинальная высота канавки под маслосъемное кольцо составляет 4 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148352/28U RU104245U1 (ru) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148352/28U RU104245U1 (ru) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU104245U1 true RU104245U1 (ru) | 2011-05-10 |
Family
ID=44733083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148352/28U RU104245U1 (ru) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU104245U1 (ru) |
-
2010
- 2010-11-26 RU RU2010148352/28U patent/RU104245U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105604726B (zh) | 发动机活塞 | |
US10309535B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
US10125869B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
CN100538055C (zh) | 具有不对称销孔槽布置的活塞 | |
US7866295B2 (en) | Piston skirt oil retention for an internal combustion engine | |
US9316312B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
US20140000549A1 (en) | Compression ring for an engine | |
RU104246U1 (ru) | Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) | |
RU104245U1 (ru) | Поршень для двигателя внутреннего сгорания (варианты) | |
RU186524U1 (ru) | Поршень для двигателя внутреннего сгорания | |
US9500280B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
RU2681388C1 (ru) | Двигатель с алюминиевым поршнем со стальной вставкой на его днище | |
CN105604727B (zh) | 发动机活塞 | |
CN105604729B (zh) | 发动机活塞 | |
RU134247U1 (ru) | Поршень для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2486360C2 (ru) | Газоуплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания | |
RU2750742C1 (ru) | Газоуплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания | |
US20130213221A1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
RU67651U1 (ru) | Поршень двигателя внутреннего сгорания | |
RU2619001C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
RU2194871C2 (ru) | Жидкоштампованный композитный поршень с приработочным и антифрикционным покрытиями для автомобильного двигателя | |
RU2411387C2 (ru) | Поршневой двигатель | |
JP2010229858A (ja) | ピストン、ピストンリング、及び往復動装置 | |
JPH0587249U (ja) | シリンダブロック構造 | |
KR20120072746A (ko) | 내연기관용 피스톤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RZ9K | Other changes (utility model) | ||
RZ9K | Other changes (utility model) |