Поршень для машины с возвратно-поступательным движением поршней, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02F3/22 F01P3/10 

ка соединена с подводящим каналом шатуна, выходящим на торцовую поверхность его верхней головки.

5.Поршень по пп. 1-4, отличающийся тем, что система смазки-охлаждения снабжена двумя наклонными каналами и кольцевыми канавками, выполненными соответственно в центральной части поршневого пальца и в зоне концевых опор, причем наклонные каналы выполнены с выходом с одной стороны на наклонные плоскости трапециевидных расширений канавки и с другой стороны в кольцевые канавки у концевых опор.

6.Поршень по пп,1-5, отличающийся тем, что система смазки-охлаждения снабжена двумя

каналами, выполненными соответственно в поршневом пальце и бобышке юбки

поршня, проточкой в поршневом пальце по его образующей и дугообразной канавкой - на внутренней поверхности полукруглой подушки, причем канал в пальце соединен с одной.стороны с камерой охлаждения поршня при помощи проточки, дугообразной канавки и канала в бобьщ1ке, связанных последовательно, и с другой стороны - с подводящим каналом в шатуне через канавку в пальце.

7. Поршень по пп,1-6, от л и чающийс я тем, что он снабжен ребрами жесткости, размещенными между кольцевым ободом центральной бобышки и цилиндрической периферийной частью поршня.

1. ПОРШЕНЬ ДЛЯ МАШИНЫ С ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ПОРШНЕЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, выполненный составным и содержащий головку, юбку с внутренней центральной ,частью и систему смазки-охлаждения, причем головка и юбка связаны между собой при помощи штифтов, проходящих через отверстия в периферийной поверхности юбки поршня и закрепленных в частично нарезных глухих отверстиях головки, и образуют камеру охлаждения, выполненную в виде центральных углублений в торцевых поверхностях головки и юбки в месте их стыка, и шарнирно сочлененный ; (поршень) с шатуном при помощи пальца, имеющего в средней части углебление под верхнюю головку шатуна и соединенного с головкой при помощи по меньшей мере одного штифта, установленного в гнезде,-выполненном в форме полукруглой подушки в центральной части юбки со стороны противолежащей головки поршня, на подшипниках в виде концевых опор, а систеI|| ГГ.П;;.( i: fc i-j5fci iBJiA ма смазки-охлаждения снабжена подводящим каналом, выполненным в шатуне, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, внутренняя часть юбки выполнена в виде цилиндрической углубленной бобьш1ки, связанной с цилиндрической периферийной поверхностью юбки при помощи кольцевого, обода с плоской верхней поверхностью, перпендикулярной оси поршня и ограниченной по внутреннему диаметру при помощи заплечика, центрированного в углублении, головки поршня, причем головка установлена с упором на плоскую поверхность обода, а уга (о лубление бобышки снабжено внутренО) ними радиальными ребрами. 2.Поршень по п. 1, отличающийся тем, что центральное углубление в головке имеет форму купола. 3.Поршень по пп. 1 и ,2, отличающийся тем, что в цилиндрической периферийной части юбки выполнены по меньшей мере два отверс- . тия для установки поршневого пальца и доступа к установочным штифтам головки и юбки поршня. 4.Поршень по пп.1-3, отличающийся тем, что система смазки-охлаждения снабжена канавкой, выполненной в углублении поршневого пальца перпендикулярно его продольной оси и симметрично относительно поперечной медианной плоскости поршневого пальца и содержащей два расширения на концах в виде равнобедренной трапеции, расположенной в,продольно-вертикальной осевой плоскости поршневого пальца, причем канав

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в дйигателях внутреннего сгорания.

Известен поршень для машины с возвратно-поступательным движением поршней, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания, выполненный составным и содержащий головку, юбку с внутренней центральной частью и систему смазки-охлаждения, причем грловка и юбка связаны между собой при помощи штифтов, проходящих через отверстия в периферийной поверхности юбки порщня и закрепленных в частично нарезных глухих отверстиях головки, и образуют камеру охлаждения, выполненную в виде центральных углублений в торцевых поверхностях головки и юбки в месте их стыка, и шарнирно сочлененный (поршень) с щатуномПри помощи пальца, имеющего в средней части углубление под верхнюю головку шатуна и соединенного с головкой при помощи по меньшей мере одного штифта, установленного в гнезде, выполненном в форме полукруглой подушки в центральной части юбки со стороны противолежащей головке поршня, на подтиппиках в виде концевых опор, а система смазки-охлаж,дения снабжена подводящим каналом, выполненным в шатуне 1.

Однако сборка головки и юбки поршня осуществляется на относительно удаленном участке от периферии головки, в связи с чем отсутствует достаточное охлаждение и распределение нагрузок между головкой и юбкой поршня, а именно на периферии, т.е. на уровне поршневых колец.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в поршне для машины с возвратно-поступательным движением поршней, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания, выполненньм составным и содержащем головку, юбку с внутренней центральной частью и систему смазки-охлаждения, причем головка и юбка связаны между собой при помощи штифтов, проходящих через отверстия в периферийной поверхности юбки поршня и закрепленных в частично нарезных глухих отверстиях головки, и образуют камеру охлаждения, выполненную в виде центральных углублений в торцовых поверхностях головки и юбки вместе их стыка, и шарнирно сочлененный (поршень) с шатуном при помощи пальца, имеющего в средней части углубление под 31 головку шатуна и соединенного с головкой при ПОМО1ЦИ по меньшей мере одного штифта, установленного в гнезде, выполненном в форме полукруг лой подушки в центральной части юбки со стороны противолежащей головке поршня, на подшипниках в виде концевых опор, а система смазки охлаждения снабжена подводящим каналом выполненным в шатуне,внутренняя часть: юбки выполнена в виде цилиндрической углубленной бобышки, связанной с цилиндрической периферийной поверхностью юбки при помощи кольцевого обод с плоской верхней поверхностью, перпендикулярной оси поршня с ограничен ной по внутреннему диаметру при помощи заплечика, центрированного в уг лублении головкипоршня, причем головка установлена с упором на плоску поверхность обода, а углубление бобышки снабжено внутренними радиальны ребрами. Кроме того, центральное углублени в головке имеет форму купола. В цилиндрической периферийной час ти юбки могут быть выполнены.по мень шей мере два отверстия для установки поршневого пальца и доступа к устано вочным штифтам головки и юбки поршня Система смазки-охлаждения- может быть снабжена канавкой, выполненной в углублении поршневого пальца перпендикулярно его продольной оси и симметрично относительно поперечной медиан ной плоскости поршневого пальца и содержащей два расширения на концах в виде равнобедренной трапеции, расположенной в продольно-вертикальной осевой плоскости поршневого паль ца причем канавка соединена с подводящим .каналом шатуна, выходящим на торцовую поверхность его верхней головки. Система смазки-охлаждения может быть снабжена двумя наклонньми каналами и кольцевыми канавками, выполне ными соответственно в центральной ча ти поршневого пальца и в зоне концевых опор, причем наклонные каналы выполнены с выходом с одной стороны на наклонные плоскости трапециевидных расширений канавки и с другой стороны в кольцевых канавки у концевых опор. Система смазки-охлаждения может быть снабжена двумя каналами, выполненными соответственно в поршне90вом кольце и бобышке юбки поршня, проточкой в поршневом пальце по его образующел и дугообразной канавкой - на внутренней поверхности полукруглой подушки, причем канал в пальце соединен с одной стороны с камерой охлаждения при помощи, проточки, дугообразной канавки и канала в бобьш ке, связанных последовательно, и с другой стороны с подводящим каналом в шатуне через канавку в пальце. Поршень может быть снабжен ребрами жесткости, размещенными между кольцевым ободом центральной бобьш ки и цилиндрической периферийной частью поршня. На фиг. 1 показан поршень, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -.разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1. Поршень 1 выполнен составным из двух частей, образующих соответственно головку 2 и юбку 3 поршня, которые имеют цилиндрическую форму и установлены соосно. В цилиндрической периферийной поверхности головки 2 поршня выполнено несколько параллельных между собой разделенных канавок 4, в которых установлены поршневые кольца (не показано). Следовательно, все поршневые кольца установлены в головке 2 поршня. Торцевая поверхность головки 2 поршня имеет центральное углубление 5, образующее первую часть камеры охлаждения, имеющее предпочтительную форму купола, которая по,зволяет головке 2 поршня вести себя как самонесуш й свод, прочность которого тем Bbmie, чем больще нагрузка, и ограничивающее плоскую кольцевую периферийную поверхность 6 контакта головки 2 и юбки 3. Центральное углубление 5 снабжено несколькими глухими отверстиями 7 с плоским или сферическим дном для увеличения объема основной камеры охлаждения наиболее горячих точек головки. Внутренняя часть юбки выполнена в виде центральной углубленной бобышки 8, которая имеет центральное углубление 9 образующее вторую часть камеры охлаждения и снабженное несколькими радиальными ребрами 10, распределяющими нагрузки от головки поршня. Центральная бобышка 8 связана с цилиндрической периферийной поверхностью 11 юбки 3 поршня кольцевым ободом 12 с плоской верхней поверхностью, перпендикулярной оси поршня и ограниченной по .внутреннем диаметру заплечиком 13 с установлен ной кольцевой прокладкой 14. Соединение головки 2 ;i юбки 3 ос ществляется при помощи штифтов 15, а установка головки на юбке в определенном положении осуществляется при помощи штыря 16. Каждый штифт 15 проходит через отверстие 17 в вбоде 12, закрепляется в нарезной части отверстия 18 в головке поршня и блокируется гайкой 19. Для улучше ния условий сборки цилиндрическая периферийная часть юбки снабжена дв мя отверстиями 20, Торцевая поверхность центральной бобьшки 8 имеет углубление 21 в фор ме полукруглой подушки, заканчивающееся на концах подшипниками 22. ПоршневоГ) палец 23 установлен в подушке 21, опирается на подшипник 22, в своей средней части имеет углубление 24, в которое входит свободный конец верхней головки шатуна 25, соединяемого с пальцем с помощью по меньшей мере одного штифта 2 каждый из которых проходит через от верстия 27, выполненное в верхней головке шатуна, и входит в отверсти 28 пальца. Гайка 29 обеспечивает блокировку штифта. Система смазки-охлаждения содержит подводящий канал 30, выполненный в шатуне и выходящий в канавку 31, выполненную в углублении пальца перпендикулярно его продольной оси и симметрично относительно поперечной медианной плоскости. На конце канавки 31 выполнены расширения 32 в виде равнобедренной трапеции. Наклонные плоские поверхности расширений 32 позволяют просверлить два симметричных наклонных канала 3 каждый из которых выходит в кольцевую канавку 34 на концах пбршневого пальца напротив подшипников 22. Канавка 31 сообщается с камерой охлаждения двумя каналами 35 и 36. Канал 35 проходит через поршневой палец 23 и выходит в проточку 37 в пальце. Канал 36 проходит через центральную бобышку 8 юбки, поршня и выходит в дугообразную канавку 38 на внутренней поверхности подушки. Отверстия 39 в бобышке 8 служат для слива масла в картер. ; Обод 12 центральной бобьпаки 8 имеет по меньшей мере одно отверстие 40, выходящее в глухое отверстие 41, соединенное каналом 42 с канавкой маслосъемного кольца. Кроме того, для большего увеличения жесткости поршня, на уровне цилиндрической периферийной поверхности 11 выполнены ребра. 43 жесткости, позволяющие лучше перераспределять нагрузки обода в направлении поршневого пальца. При работе двигателя охлаждающее масло поступает по каналу в шатуне в камеру охлаждения в головке поршня, охлаждая темсамым более нагретые детали конструкции, и по каналам 39. сливается в картер. Кроме того, наличие наклонных каналов 33 и проточки 37 позволяет смазывать трущиеся поверхности пальца и центральной бобьш1ки. При увеличении системы охлаждениясмазки прочность поршня не уменьшается из-за наличия ребер жесткости 10 и 43 в углублении бобышки и между периферийной частью юбки и бобьш1кой и кольцевого обода. Палец 23 находится в контакте с верхним дном подушки 21, так что силы давления равномерно распределяются вдоль оси. Во время подъема поршня поршневой палец 23 опирается на нижнюю часть кольцевых подшипников 22. Штифты 26 обеспечивают сборку верхней головки шатуна и поршневого пальца 23 и обладают способностью продольной упругой деформации. Таким образом, данная конструкция поршня позволяет увеличить систему смазки-охлаждения, что в значитель- ной мере увеличит эффективность охлаждения конструкции при создании ее прочности.

У-

АА

//

/

2О

55

Фиг.Ъ

45

15

4д

15

Фиг.