SU1687830A1 - Internal combustiom engine piston - Google Patents

Internal combustiom engine piston Download PDF

Info

Publication number
SU1687830A1
SU1687830A1 SU894698281A SU4698281A SU1687830A1 SU 1687830 A1 SU1687830 A1 SU 1687830A1 SU 894698281 A SU894698281 A SU 894698281A SU 4698281 A SU4698281 A SU 4698281A SU 1687830 A1 SU1687830 A1 SU 1687830A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
skirt
piston
lugs
1tsp
thickness
Prior art date
Application number
SU894698281A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Владимирович Калганов
Игорь Евгеньевич Агуреев
Original Assignee
Тульский Политехнический Институт
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 Тульский Политехнический Институт filed Critical Тульский Политехнический Институт
Priority to SU894698281A priority Critical patent/SU1687830A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1687830A1 publication Critical patent/SU1687830A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к двигателест- роению и позвол ет снизить материалоемкость поршн  двигател  внутреннего сгорани  и увеличить работоспособность. Головка поршн  выполнена из жаропрочного легкого сплава и имеет в нижней части проушины со скругленной вершиной, с пз- зом дл  установки шатуна и отверсти ми под поршневой палец. Юбка поршн  выполнена из ферросплава или металлокерамики, толщина стенок юбки уменьшаетс  по мере удалени  от головки поршн . 2 ил.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine-building and permits a reduction in the consumption of materials by the pistons of an internal combustion engine and an increase in efficiency. The piston head is made of a heat-resistant light alloy and has, in its lower part, lugs with a rounded top, with a tool for installing a connecting rod and holes for the piston pin. The piston skirt is made of ferroalloy or cermet, the thickness of the skirt walls decreases with distance from the piston head. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к двигателест- роению.The invention relates to engine building.

Цель изобретени  - снижение материалоемкости и увеличение работоспособно- сти.The purpose of the invention is to reduce material consumption and increase efficiency.

На фиг. 1 показан поршень, разрез вдоль оси поршневого пальца; на фиг.2 - то же. разрез поперек оси поршневого пальца.FIG. 1 shows a piston, a section along the axis of the piston pin; figure 2 - the same. cut across the axis of the piston pin.

Поршень содержит головку 1 с отверстием под поршневой палец, на котором установлен шатун, и соединенную с головкой юбку 2 с канавками дл  компрессионных и маслосъемных колец 3. При этом головка выполнена из легкого сплава или из жаропрочного сплава на титановой основе. Юбка изготовлена из ферросплава или металлокерамики .The piston contains a head 1 with a hole under the piston pin on which the connecting rod is installed, and a skirt 2 connected to the head with grooves for compression and oil wiper rings 3. The head is made of a light alloy or a heat-resistant titanium-based alloy. The skirt is made of ferroalloy or metal ceramics.

Ось отверстий под поршневой палец проходит через приведенный центр масс поршн .The axis of the holes for the piston pin passes through the center of mass of the piston.

Поршень двигател  внутреннего сгорани  работает следующим образом.The piston of the internal combustion engine works as follows.

При работе двигател  давление газов в цилиндре воспринимаетс  головкой 1 и через палец передаетс  шатуну. При этом материал головки работает в более благопри тных услови х - чистое сжатие.When the engine is operating, the pressure of gases in the cylinder is perceived by the head 1 and is transmitted through the pin to the connecting rod. At the same time, the material of the head works under more favorable conditions - pure compression.

Юбка 2 уплотн ет поршень в цилиндре двигател  и направл ет его движение, при этом в юбке отсутствуют напр жени  от си лы давлени  газов на головку поршн , что значительно уменьшает ее деформацию и позвол ет уменьшить зазор между юбкой и цилиндром двигател .The skirt 2 compresses the piston in the engine cylinder and directs its movement, while the skirt does not have the voltage from the gas pressure force on the piston head, which significantly reduces its deformation and reduces the gap between the skirt and the engine cylinder.

Конструкци  головки исключает возможность прогара. Предлагаема  конфигураци  выступа с пазом дл  установки шатуна обеспечивает весьма благопри тное распределение нагрузок в совокупности с высокой прочностью. Предлагаемое убывание толщины юбки по мере удалени  от головки поршн  позвол ет получить легкую, прочную конструкцию, благодар  отсутствию внутренних ребер нет концентраторов напр жений, чем достигаетс  высока  надежность . Уменьшением веса поршн  достигаютс  высока  жесткость и прочность конструкции. Меньший по сравнению с традиционным зазором цилиндр-поршень облегчает услови  работы поршневых колец,Head design eliminates the possibility of burnout. The proposed groove configuration for installing the connecting rod provides a very favorable load distribution in combination with high strength. The proposed decrease in the thickness of the skirt as it moves away from the piston head allows a lightweight, durable construction to be obtained, due to the absence of internal ribs and no stress concentrators, which results in high reliability. By reducing the weight of the piston, high rigidity and structural strength are achieved. A smaller piston-cylinder compared to traditional clearance facilitates the working conditions of piston rings,

(/(/

СWITH

оabout

XIXi

0000

соwith

оabout

уменьшает угар масла, шумы двигател , увеличивает межремонтный пробег. Благодар р.,Лчв 1 I г I тому, что взе поверхности юбки тела враще- J ч- ни , удешевл етс  технологи  ремонта пор- , ({ ff-« U))) - шн . 5 чreduces the waste of oil, engine noise, increases the overhaul mileage. Thanks to r., Lchv 1 I g I to the fact that taking the surface of the skirt of the body of the rotate J into, the repair technology of the por-, ({ff- "U))) - shn. 5 h

Координаты центра направл ющей ок-....с ИТЫТ,Coordinates of the center of the ok -... with ITY,

ружности цилиндрических поверхностей врт-Ш -х тruzhnosti cylindrical surfaces vrt-Shh

плоскости XY наход тс  по зависимост м 2 XY planes are dependencies m 2

а активна  площадь поперечного сечени  Хо ±(0,5IB + R),Ю юбкиand the active cross-sectional area is Ho ± (0.5IB + R), skirt

0) Y° lun R6 3(у) (-|-)(у)5о 0) Y ° lun R6 3 (y) (- | -) (y) 5o

где радиус окружности определ етс  по за- пр ( у ) - So ,where the radius of the circle is determined by the inden (s) - So,

висимости15dependencies15

где поправка 30 учитывает снижение несу (asdn + Re)2 чщей способности юбки вследствие нагрева.where amendment 30 takes into account the reduction in carrying (asdn + Re) 2 of the total skirt capacity due to heating.

R ооТПТГ-ис +о, -0,5(1В ).Тогда условие равнопоочности юбкиR oopptg-is + o, -0.5 (1B). Then the condition of equal skirt

2В7Г1-|И 4-|6 ° 51В2 о.5 16).Тогда условие равнопрочности юбки2В7Г1- | И 4- | 6 ° 51В2 о.5 16). Then the condition of equal strength of the skirt

О имеет видOh has the appearance

9P

а внутренн   поверхность юбки выполнена иг ,. . ,and the inner surface of the skirt is made u,. . ,

в виде поверхности вращени  с убывающей ма«с Р Tl 7in the form of a rotating surface with decreasing mate with P Tl 7

по мере удалени  от головки толщинойG „ tconstas you move away from the head with a thickness.

стенок по зависимости« Р(ч (according to the dependencies “R (h (

,. откуда получают линейное интегральное, where do you get a linear integral

х( 0 r iv |eT 5 Y-t.уравнение Вольтерра 2-го рода относител ь но неизвестной функции Р(у), полага , чтоx (0 r iv | eT 5 Y-t. Volterra's equation of the 2nd kind relative to the unknown function P (y), believed that

Зависимости (1) наход тс  из геометри- напр жени  Оу равны допускаемым Оу ческих равенств, а формула (2) получена изDependencies (1) are from the geometric stress Oy are equal to the allowable Au equalities, and formula (2) is obtained from

уравнени 30 р(,.- of ). f 1Equations 30 p (, .- of). f 1

. Htf Г. Htf r

cos о.cos about

Пусть So - линейна  функци  уLet So be a linear function.

где Н 0,5dn + R&;where H 0,5dn + R &;

cosa cos(-y)coS(/5-(90°-))35So(y)Ky + b,cosa cos (-y) coS (/ 5- (90 ° -)) 35So (y) Ky + b,

sin 2/3 2 sin/ cos/3 2 tg/3 cos2/3 к и Ь - посто нные коэффициенты, и тогда sin 2/3 2 sin / cos / 3 2 tg / 3 cos2 / 3 к and b are constant coefficients, and then

2 tgPрешение Р(у) можно представить в виде 2 tgP resolution P (y) can be represented as

tg2 + 140Р(у) ,tg2 + 140P (y)

гдеWhere

где А, В и С - посто нные величины.where A, B and C are constant values.

НПодставл   решение Р(у) и зависимостьNPodstavl solution P (y) and dependence

19Р В - 6 5 f I в исходное интегральное уравнение,19Р В - 6 5 f I to the original integral equation,

45 легко наход т св зь между А, В, С и К, b45 easily find a bond between A, B, C and K, b

Таким образом, подставл   формулы дл Thus, substituting formulas for

т.дД cos/J и Н в уравнение дл  R, получаютК тгВС; ед В + -; зависимость (2). Уравнение (3) дл  внутрен-  ней поверхности юбки поршн  определ етс  из услови  равнопрочности всех 0 Q - а акс/з поперечных сечений юбхи при действии #у инерционных нагрузок в процессе работыetc D cos / J and H in the equation for R, get To tgVS; units B + -; dependence (2). Equation (3) for the inner surface of the piston skirt is determined from the condition of equal strength of all 0 Q - and ax / s cross sections of the jubhi under the action of inertial loads during operation.

двигател . Соответствующее раст гиваю-Зависимость дл  кривой внутренней пощее напр жение, действующее в произ- верхности юбки наход т из равенстваengine The corresponding tension-Dependence for the curve of the inner-common tension acting in the skirt surface is found out of equality

вольном поперечном сечении юбки Y, равно 5 моче Р free cross section of the skirt Y, equal to 5 urine P

р,( ™ -в,.p, (™ -in ,.

Оу- s(y) ,откуда .,Ooo s (y), whence.,

где инерционна  нагрузка(Ы- -(KC + b) .where is the inertial load (Y– - (KC + b).

Если у 0, то х(0) Ою/2 тогда из зависимо сти х(у) наход т коэффициент bIf y 0, then x (0) Oy / 2 then from the dependence x (y) find the coefficient b

„-(„- (

DibDib

))

Окончательно уравнение дл  внутренней поверхности юбки поршн  принимает видThe final equation for the inner surface of the piston skirt takes the form

4iJfi lVT ci cT;i4iJfi lVT ci cT; i

RR

(СЕН,, РГ Y MI ч и п (CEN ,, WG Y MI h and n

(, f I(, f I

2И2 I i2I2 I i

а внутренн   riOMf (1хио ujh и -и ч м в виде поверхности врчщени  I м ч1ощгч1 по мере уда лени гт олг вки 1илщи f гн н ки по зависимостиand the internal riOMf (1hio ujh and -i h as the surface of the workout I m h1 shag1 as the rm of the first 1 str f h nn is removed according to

(еХ (eX

Claims (1)

где коэффициент К характеризует интенсивность изменени  толщины юбки Формула изобретени  Поршень двигател  внутреннего сгорани , содержащий головку с пазом дл  верх ней головки шатуна, юбку с канавк ми дл  компрессионных и маслосъемных колец, причем в головке выполнены отверсти  под поршневой палец а нижн   часть головки выполнена с бобышками в виде проушин отличающийс  тем, что с целью снижени  материалоемкости и увеличени  работоспособности, бобышки выполнены монотонно убывающей толщины в направлении к нижнему срезу юбки а координаты центра окружности описывающей в плоскости , параллельной оси поршневого пальца наружную поверхность бобышек, наход тс  по зависимост мwhere the coefficient K characterizes the intensity of the change in the thickness of the skirt. in the form of lugs characterized in that in order to reduce material consumption and increase efficiency, the lugs are made monotonously decreasing thickness in the direction to the lower edge of the skirt and coordinate The circumference of the center of a circle describing the outer surface of the bosses in a plane parallel to the axis of the piston pin is dependent on Хо YoHo yo ± (О 5IB + R),± (O 5IB + R), 1цп R61tsp R6 где радиус окружности определ етс  по зависимостиwhere the radius of the circle is determined by .П Ч.P H где pa;aiv- зчкру1 ЛРНИЯ i /нов hob, iwhere pa; aiv- zchkru1 LRNII i / nov hob, i шекNIS 1б - иирмнэ i rid т1b - yirmine i rid t ID - МШ ИМТЛ,.( м i р,,)ID - MSH IMTL. (M i p ,,) косыми повер и( гнiynf.oblique turn and (sinf. 1цп pdCCTO44 l 01 М I ll I1tsp pdCCTO44 l 01 M I ll I до осп отверсти  д nufijH- nro d и  until the pinhole hole d nufijH- nro d and dp, диаметрmnepLu- ш ч , и, i ,i,tr пальцаdp, diameter mln- sh, h, i, i, i, tr of finger В - ДЛИНа 1LI Ц.(B - LENGTH 1LI C. (( ско 1 поверхногт - oi TI г г °sk 1 surface - oi TI g g ° to пальца с боле | i и л i D наружный ,4 V стр и гюри i чto thumb with bole | i and l i D external, 4 V p and hurie i h Ою ВНу (ПСИН 1 H Oi i lr 6l I и гOy VNu (PSIN 1 H Oi i lr 6l I and g на нижгнсм срj eon low Wed e Эм.. L П. 11ЧЯ i г НПО И Um .. L P. рение nopiijh i p i MI j реннего сгорани rhenium nopiijh i p i MI j of renne combustion р- ПЛОТНОСТ1 Иг ПИ I , ip- DENSITY1 Ig PI I, i Оу допугк-1Р Г ьчпр  у жени  материала -оПки Oy dopugk-1R Gchpr from the material е основание Нгтгурэльн 1e base Ngtgureln 1 К- КОЭффИЦР ОН Mil Т II ,11K- KOEFITSR HE Mil T II, 11 тенсивность изменени  олщиь -Frate of change Фиг. /FIG. /
SU894698281A 1989-04-04 1989-04-04 Internal combustiom engine piston SU1687830A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894698281A SU1687830A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Internal combustiom engine piston

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894698281A SU1687830A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Internal combustiom engine piston

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1687830A1 true SU1687830A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21450868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894698281A SU1687830A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Internal combustiom engine piston

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1687830A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326978A1 (en) * 1993-08-11 1995-02-16 Alcan Gmbh Pistons for internal combustion engines, in particular for diesel engines
DE4414678A1 (en) * 1994-04-27 1995-11-02 Mahle Gmbh Light alloy pistons for internal combustion engines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка DE №3126482, кл. F 02 F 3/02, опублик. 1983. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326978A1 (en) * 1993-08-11 1995-02-16 Alcan Gmbh Pistons for internal combustion engines, in particular for diesel engines
US5605126A (en) * 1993-08-11 1997-02-25 Alcan Deutschland Gmbh Piston for internal combustion engines, especially diesel engines
DE4414678A1 (en) * 1994-04-27 1995-11-02 Mahle Gmbh Light alloy pistons for internal combustion engines
US5701803A (en) * 1994-04-27 1997-12-30 Mahle Gmbh Light-metal piston for internal combustion engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890001729B1 (en) Improved dynamic compression internal combustion engine with yoke having an offset arcuate slot
JP2532013B2 (en) Internal combustion engine
US10174713B2 (en) Piston thermal management in an opposed-piston engine
EP0209006A1 (en) Pistons
US5307732A (en) Piston assembly having a wrist pin bolted therein
FR2429897A1 (en) PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN100485164C (en) Top cycle type engine
SU1687830A1 (en) Internal combustiom engine piston
CA1322136C (en) Two-cycle engine with offset piston ovality
GB2126280A (en) Combustion chamber of a piston internal combustion engine
US4380972A (en) Internal combustion engines
JPH06503627A (en) Light metal cylindrical piston used in Otto cycle engines
JPH02277949A (en) Light metal piston for internal combustion engine
GB2219345A (en) Engine crankshaft arrangement
CN205744144U (en) Twin crankshaft engine
US5261321A (en) Piston having oval shaped crown
CN110671199B (en) Variable compression ratio mechanism and engine
KR950007628B1 (en) Wrist pin
NL2018451B1 (en) Engine with two annular cylinders and two crankshafts
CN206722923U (en) A kind of all-steel piston
CN110657024A (en) Variable compression ratio mechanism and engine
CN218760150U (en) Welding type steel piston
GB2165619A (en) Piston/connecting rod bearing assembly
CN2210257Y (en) High load piston
JPH0225062B2 (en)