Поршень для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02F3/02 

Изобретение относится к машинострое нию, а именно к двигателестроению и может быть применено в дизелях с высоким уровнем форсирования, с повышенной теплонапряженностью конструкции.

Известен поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус и расположенную на его днище и связанную с ним теплоизоляционную накладку, выполненную по. меньшей мере из двух пластин 1.

Недостатком поршня данной конструкции является низкая его надежность и долговечность в условиях высоких температур ввиду высоких температурных напряжений в корпусе накладки. При этом центральная часть поверхности накладки, обращенная к камере сгорания, выпучивается.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения температурных напряжений в накладке.

Поставленная цель достигается тем, что в поршне для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус и расположенную на его днище и связанную с ним теплоизоляционную накладку, выполненную по меньшей мере из двух пластин, последние снабжены сквозными прерывистыми прорезями, выполненными по дугам концентричных окружностей, причем дуги прорезей одной пластины в радиальном направлении не совпадают с дугами прорезей другой пластины.

На фиг. 1 изображен поршень, продольный разрез; на фиг. 2 - поршень , вид со стороны накладки; на фиг. 3 - элемент одной из пластин теплоизолирующей накладки (узел I на фиг. 2).

Порщень содержит корпус 1, теплоизолирующую накладку 2, состоящую из двух пластин 3 и 4, в которых выполнены прорези 5, расположенные вдоль дуг концентричных окружностей 6. Прорези 5 одной из окружностей находятся в радиальном направлении между прорезями соседних окружностей или напротив перемычек 7 между прорезями. Центр концентричных окружностей 6 лежит на оси поршня. Диаметры окружностей 6 одной пластины не равны диаметрам окружностей другой (соседней) пластины. Это обеспечивает смещение прорезей 5 одной пластины относительно прорезей другой (соседней) пластины. Крепление пластины к корпусу осуществляется накидной гайкой.

При работе поршня пластины накладки вследствие нагрева расширяются не только

0 в осевом, но и в радиальном направлении, при этом верхняя пластина, имеющая более высокую температуру, увеличивается в диаметре больше, чем нижняя пластина, имеющая более низкую температуру, вследствие

того, что отдельные их термические расщирения происходят независимо друг от друга. Поэтому в каждой пластине верхние слои, обращенные к камере сгорания, расширяются больше, чем нижние. Наличие прорезей 5, выполненных в пластине, позволяет расширяться каждому участку пластины, расположенному между двумя соседними концентричными окружностями, независимо от соседнего аналогичного участка. Кроме того, размещение прорезей 5 одной окружности в радиальном направлении напротив перемычек соседней окружности обеспечивает податливость каждой пластины в радиальном направлении. Смещение прорезей одной пластины относительно прорезей соседней пластины предотвращает

0 контакт корпуса 1 порщня с горячими газами камеры сгорания ДВС. Все это позволяет уменьщить суммарную толщину и, следовательно, массу накладок.

В связи с тем, что в настоящее время теплоизолирующие накладки изготавливаются в основном из жаропрочных сплавов, обладающих высоким удельным весом, уменьщение массы (веса) накладки и поршня в целом уменьшает динамическую нагрузку на кривошипно-шатунный механизм.

Предупреждение преждевременного коробления (термических деформаций) накладки позволяет увеличить ресурс двигателя, который ограничен ресурсом цилиндропорщневой группы.

ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус и расположенную на его днище и связанную с ним теплоизоляционную накладку, выполненную по меньшей мере из двух пластин, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения температурных напряжений в накладке, пластины снабжены сквозными прерывистыми прорезями, выполненными по дугам концентричных окружностей, причем дуги прорезей одной пластины в радиальном направлении не совпадают с дугами прорезей другой пластины. (Л ел СО о ел