RU2007602C1 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2007602C1
RU2007602C1 SU5054257A RU2007602C1 RU 2007602 C1 RU2007602 C1 RU 2007602C1 SU 5054257 A SU5054257 A SU 5054257A RU 2007602 C1 RU2007602 C1 RU 2007602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
skirt
diameter
nominal
nominal diameter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Н. Никитин
С.В. Коротеев
А.Ю. Никитин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственной компании "Интеллект-Авто"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственной компании "Интеллект-Авто" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственной компании "Интеллект-Авто"
Priority to SU5054257 priority Critical patent/RU2007602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2007602C1 publication Critical patent/RU2007602C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: piston has head with heat belt and grooves for compressing and oil catch rings and skirt profiled so that a ratio of diametrical deviations from nominal diameter of the piston at the top edge of the heat belt, at bottom edge of the first inter- crank crosspiece, at the top zone of the skirt, at the bottom edge of the skirt to diameter of the cylinder at a given value of a distance from the bottom of the piston to nominal diameter result in optimization of the profile of side surface of the piston. Characteristic parameters for engines with spark ignition and Diesels are available separately. EFFECT: improved design. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании поршней двигателя внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used in the design of pistons of an internal combustion engine (ICE).

Известны поршни ДВС, содержащие головку с канавками под компрессионные и маслосъемное кольцо, и юбку. Причем наружной поверхности поршня исходя из обеспечения работоспособности конструкции во всем скоростном и нагрузочном диапазонах работы ДВС придают вполне определенную конфигурацию (овально-коническую, овально-бочкообразную и др. ). Known pistons of the internal combustion engine containing a head with grooves for compression and oil scraper ring, and a skirt. Moreover, the outer surface of the piston, based on ensuring the operability of the structure in the entire speed and load ranges of the internal combustion engine, gives a very definite configuration (oval-conical, oval-barrel-shaped, etc.).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с жаровым поясом и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, и юбку с профилированной овально-бочкообразной рабочей поверхностью. The closest technical solution to the proposed one is the piston of an internal combustion engine containing a head with a heat belt and grooves for compression and oil scraper rings, and a skirt with a profiled oval-barrel-shaped working surface.

Недостатком данной конструкции, как и конструкции аналогичных типов поршней, является то, что несмотря на попытки оптимизировать профиль рабочей поверхности поршня путем задания ее геометрических параметров, в достаточной мере не удается снизить расход топлива и масла двигателя, шумность и токсичность. The disadvantage of this design, as well as the design of similar types of pistons, is that despite attempts to optimize the profile of the piston working surface by setting its geometrical parameters, it is not possible to sufficiently reduce fuel and engine oil consumption, noise and toxicity.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности, снижение расхода масла на угар, шумности и токсичности отработавших газов, как для двигателей с искровым зажиганием, так и для дизелей. The aim of the invention is to increase fuel efficiency, reduce oil consumption for waste, noise and toxicity of exhaust gases, both for spark ignition engines and for diesel engines.

Технический результат, выраженный в цели изобретения, достигается за счет того, что в поршне ДВС, содержащем головку с жаровым поясом и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца и юбку с профилированной овально-бочкообразной рабочей поверхностью геометрические параметры головки и юбки поршня выполнены в соответствии с соотношениями: Δ1/Dц = = (2,6-4,85)˙10-3, Δ2/Dц = (0,95-3,25)˙10-3, Δ3/Dц = (0,74-1,84)˙10-3, Δ4/Dц = (0,08--0,4)˙10-3, Но/Dц = (0,6-0,9), где Δ1 - диаметральное отклонение в верхней кромке жарового пояса от номинального диаметра поршня, мм;
Δ2 - диаметральное отклонение в нижней кромке первой межколечной перемычки от номинального диаметра поршня, мм;
Δ3 - диаметральное отклонение в верхней зоне юбки от номинального диаметра поршня, мм;
Δ4 - диаметральное отклонение в нижней кромке юбки от номинального диаметра поршня, мм; Dц - диаметр цилиндра, мм;
Но - расстояние от днища поршня до зоны максимального диаметра поршня.
The technical result expressed in the purpose of the invention is achieved due to the fact that in the piston of the internal combustion engine containing a head with a heat belt and grooves for compression and oil scraper rings and a skirt with a profiled oval-barrel-shaped working surface, the geometric parameters of the head and skirt of the piston are made in accordance with the ratios : Δ 1 / D c = = (2.6-4.85) ˙10 -3 , Δ 2 / D c = (0.95-3.25) ˙ 10 -3 , Δ 3 / D c = (0 , 74-1.84) ˙10 -3 , Δ 4 / D c = (0.08-0.4) ˙10 -3 , N o / D c = (0.6-0.9), where Δ 1 - diametrical deviation in the upper edge of the flame belt from the nominal diameter of the piston, mm;
Δ 2 is the diametrical deviation in the lower edge of the first inter-annular jumper from the nominal diameter of the piston, mm;
Δ 3 - diametrical deviation in the upper zone of the skirt from the nominal diameter of the piston, mm;
Δ 4 - diametrical deviation in the lower edge of the skirt from the nominal diameter of the piston, mm; N D - diameter of the cylinder, mm;
N about - the distance from the piston bottom to the zone of the maximum diameter of the piston.

Кроме того, для двигателей с искровым зажиганием дополнительно может быть изменен следующий параметр, а именно отношение высоты жарового пояса Нг к диаметру цилиндра Dц может быть выбрано в пределах 0,05-0,059.In addition, for engines with spark ignition, the following parameter can be additionally changed, namely, the ratio of the height of the flame belt N g to the cylinder diameter D c can be selected in the range 0.05-0.059.

Для дизельных же двигателей данный параметр может быть выполнен равным 0,091-0,19. For diesel engines, this parameter can be made equal to 0.091-0.19.

На чертеже показан поршень с бочкообразной поверхностью. The drawing shows a piston with a barrel-shaped surface.

Поршень для ДВС содержит головку 1 с жаровым поясом 2 и канавками 3 под компрессионные и маслосъемное кольца (не показаны), юбку 4 с профилированной овально-бочкообразной поверхностью 5. Диаметральное отклонение Δ1 в верхней кромке 6 жарового пояса 2 от номинального диаметра поршня Dп относительно диаметра цилиндра Dц выполнено равным (2,6-4,85)˙10-3. Диаметральное отклонение Δ2 в нижней кромке 7 первой межклапанной перемычки 8 от номинального диаметра поршня Dп относительно Dц выполнено равным (0,95-3,25)˙10-3. Диаметральное отклонение 3 в верхней зоне юбки 9 от номинального диаметра Dп относительно Dц выполнено равным (0,79-1,84)˙10-3. Диаметральное отклонение Δ4 в верхней кромке 10 юбки от номинального диаметра поршня Dп относительно Dц выполнено равным (0,08-0,4)˙10-3. Причем отношение расстояния Но к диаметру цилиндра Dц выбирается в пределах (0,6-0,9). Для двигателей с искровым зажиганием вводят дополнительный параметр профилирования: отношение высоты жарового пояса Нг к диаметру цилиндра Dц, которое выбирается в пределах 0,05-0,059. Для дизелей отношение Hг/Dц выбирается равным 0,091-0,19. Отклонения Δ1, Δ2, Δ3 и Δ4 задаются без учета наличия фасок в точках 6,7,9 и 10.The internal combustion engine piston contains a head 1 with a heat belt 2 and grooves 3 for compression and oil scraper rings (not shown), a skirt 4 with a profiled oval-barrel surface 5. Diametrical deviation Δ 1 in the upper edge 6 of the fire belt 2 from the nominal piston diameter D p relative to the diameter of the cylinder Dc is made equal to (2.6-4.85) ˙10 -3 . The diametrical deviation Δ 2 in the lower edge 7 of the first inter-valve jumper 8 from the nominal piston diameter D p relative to D c is made equal to (0.95-3.25) ˙ 10 -3 . The diametrical deviation 3 in the upper zone of the skirt 9 from the nominal diameter D p with respect to D c is made equal to (0.79-1.84) ˙10 -3 . The diametrical deviation Δ 4 in the upper edge 10 of the skirt from the nominal piston diameter D p relative to D c is made equal to (0.08-0.4) ˙10 -3 . Moreover, to the cylinder of diameter D p ratio of the distance H is chosen in the range (0.6-0.9). For engines with spark ignition, an additional profiling parameter is introduced: the ratio of the height of the flame belt N g to the cylinder diameter D c , which is selected within the range of 0.05-0.059. For diesel engines, the ratio of H g / D c is chosen equal to 0.091-0.19. Deviations Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 and Δ 4 are set without taking into account the presence of chamfers at points 6,7,9 and 10.

Во время работы ДВС при движении поршня в цилиндре происходят сложные гидравлические и тепловые процессы между цилиндром и боковой поверхностью поршня, приводящие к необходимости профилирования поршня и выбора положения поршневых колец. During the operation of the internal combustion engine when the piston moves in the cylinder, complex hydraulic and thermal processes occur between the cylinder and the lateral surface of the piston, leading to the need for profiling the piston and choosing the position of the piston rings.

Изготовление поршней с геометрическими параметрами, описанными выше, позволяет учитывать динамику колебаний поршня на масляном слое его тепловую деформацию и получать изделия способствующие снижению механических потерь в цилиндро-поршневой группе, уменьшению так называемых вредных объемов и токсичности газов, уменьшению интенсивности перекладок поршня и шумности и двигателя, снижению расхода картерных газов и повышению экономичности по топливу и маслу. The manufacture of pistons with the geometrical parameters described above allows one to take into account the dynamics of oscillations of the piston on the oil layer and its thermal deformation and to obtain products that help reduce mechanical losses in the cylinder-piston group, reduce the so-called harmful volumes and toxicity of gases, reduce the intensity of piston shifting and noise and engine reducing crankcase gas consumption and increasing fuel and oil efficiency.

Например, испытания опытных поршней, изготовленных в соответствии с изобретением, по сравнению с поршнями двигателя ВАЗ-1111, показали уменьшение удельного эффективного расхода топлива на 6. . . 12% , увеличение крутящего момента на 10. . . 15% , снижение шума на 2,5. . . 3 дБ и расхода масла на угар на 10% . (56) Орлин А. С. Конструирование и расчет поршневых и комбинированных двигателей. М. : Машиностроение, 1984, с. 123-126.  For example, tests of experimental pistons made in accordance with the invention, compared with pistons of the VAZ-1111 engine, showed a decrease in the specific effective fuel consumption of 6.. . 12%, increase in torque by 10.. . 15%, noise reduction by 2.5. . . 3 dB and oil consumption for waste by 10%. (56) Orlin A.S. Design and calculation of piston and combined engines. M.: Mechanical Engineering, 1984, p. 123-126.

Claims (4)

1. ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий головку с жаровым поясом и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца и юбку с профилированной овально-бочкообразной рабочей поверхностью, отличающийся тем, что геометрические параметры головки и юбки выполнены в соответствии с соотношениями
Δ1 / Dц = (2,6 - 4,85) · 10-3;
Δ3 / Dц = (0,79 - 1,84) · 10-3;
Δ4 / Dц = (0,08 - 0,4) · 10-3;
Ho / Dц = (0,6 - 0,9),
где Δ1 - диаметральное отклонение в верхней кромке жарового пояса от номинального диаметра поршня, мм;
Δ3 - диаметральное отклонение в верхней зоне юбки от номинального диаметра поршня, мм;
Δ4 - диаметральное отклонение в верхней кромке юбки от номинального диаметра поршня, мм;
Dц - диаметр цилиндра;
H0 - расстояние от днища поршня до зоны номинального диаметра.
1. A PISTON FOR THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising a head with a heat belt and grooves for compression and oil scraper rings and a skirt with a profiled oval-barrel-shaped working surface, characterized in that the geometric parameters of the head and skirt are made in accordance with the ratios
Δ 1 / D c = (2.6 - 4.85) · 10 -3 ;
Δ 3 / D c = (0.79 - 1.84) · 10 -3 ;
Δ 4 / D c = (0.08 - 0.4) · 10 -3 ;
H o / D c = (0.6 - 0.9),
where Δ 1 is the diametrical deviation in the upper edge of the flame belt from the nominal diameter of the piston, mm;
Δ 3 - diametrical deviation in the upper zone of the skirt from the nominal diameter of the piston, mm;
Δ 4 - diametrical deviation in the upper edge of the skirt from the nominal diameter of the piston, mm;
D c - cylinder diameter;
H 0 is the distance from the piston bottom to the zone of nominal diameter.
2. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметрального отклонения в нижней кромке первой межколечной перемычки от номинального диаметра поршня Δ2 к диаметру цилиндра Dц выполнено равным (0,95 - 3,25) · 10-3.2. The piston according to claim 1, characterized in that the ratio of the diametrical deviation in the lower edge of the first inter-annular jumper from the nominal piston diameter Δ 2 to the cylinder diameter D c is equal to (0.95 - 3.25) · 10 -3 . 3. Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отношение высоты жарового пояса Hг к диаметру цилиндра Dц выполнено равным 0,05 - 0,059.3. The piston according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the ratio piston top land height H r to the cylinder diameter D n is satisfied at 0.05 - 0.059. 4. Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отношение высоты жарового пояса Hг к диаметру цилиндра Dц выполнено равным 0,091 - 0,19. 4. The piston according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the ratio of the height of the flame belt H g to the cylinder diameter D c is made equal to 0.091 - 0.19.
SU5054257 1992-07-13 1992-07-13 Piston for internal combustion engine RU2007602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054257 RU2007602C1 (en) 1992-07-13 1992-07-13 Piston for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054257 RU2007602C1 (en) 1992-07-13 1992-07-13 Piston for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2007602C1 true RU2007602C1 (en) 1994-02-15

Family

ID=21609304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5054257 RU2007602C1 (en) 1992-07-13 1992-07-13 Piston for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2007602C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EE02987B1 (en) Internal combustion engine and internal combustion engine operating method
US6223705B1 (en) Two-stroke internal combustion engine
US4106463A (en) Double taper piston
US6347575B1 (en) Low emission piston and ring for internal combustion engine
US4586465A (en) Internal combustion engine
RU2007602C1 (en) Piston for internal combustion engine
US4367707A (en) Combustion chamber of an internal combustion engine
US4105008A (en) Anti-pollution piston construction
KR20210025484A (en) Piston and cylinder of an internal combustion engine and internal combustion engine
US6837205B1 (en) Internal combustion engine
US4938192A (en) Piston cylinder combination with engine cylinder wall having valve ports and combustion chamber
RU2194871C2 (en) Liquid forced composite piston with wear and antifriction coating for automobile engine
RU104246U1 (en) PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE (OPTIONS)
RU2112888C1 (en) Drop forged piston for internal combustion engine
RU186524U1 (en) PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
SU1118778A1 (en) Internal combustion engine
KR100189719B1 (en) Cylinder liner for exhausting the uncombusted hydrocarbon
US11959436B2 (en) Piston including spiral features to increase in-cylinder swirl
RU2235216C1 (en) Composite piston with antifriction coating for internal combustion engine
RU2651694C1 (en) Internal combustion engine sleeve assembly
CN209724513U (en) A kind of new-typed gasoline engine piston
JPH0324857Y2 (en)
JPH0134686Y2 (en)
SU1617165A1 (en) I.c.engine
JPS5442514A (en) Combustion chamber of internal combustion engine