Шатунно-поршневая группа для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02F3/00 

Фиг. 1

Изобретение относится к машиностроении а именно к изготовлению поршней для поршневых машин, например компрессоров, двигателей внутрен- него сгорания,

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения равно - мерного износа канавки по длине окружности поршня,

На фиг,1 показан поршень с наплавкой, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Поршень 1 имеет кольцевую канавку 2 с упрочненным переплавом слоем 3 переменной толщины по длине окружности поршня 1. В области оси 4 качания шатуна на дуге ol 90. ..120° наплавка выполнена на глубину h , « к 0,6...1,0 глубины канавки 2, в об- ласти оси 5 поршневого пальца наплавка выполнена на глубину Ьг и 0,3... 0,7 глубины канавки 2 на дуге с углом /i 40...70.

Углы d и ft определены в ходе ана- лиза износостойкости верхней канавки алюминиевых поршней различных дизелей в условиях эксплуатации. Анализ показал, что максимальный износ канавки наблюдается в области качания шатуна на дуге с углом of со стороны, протиг воположной максимальному значению боковой силы N, минимальный износ - ла дуге с углом р, причем максималь ный износ больше минимального в 1,7 ,,,2,6 раза.

Кроме того, поршень имеет наплавку с одной стороны в области качания шатуна.

Износостойкость канавки пропорцио - нальна ее глубине и твердости материала. Соотношение толщин и .твердости из указанных пределов выбирают такими, чтобы их произведение соответствовало отношению износов различных участков (максимального к минимальному) канавки, В результате выбранных соотношений толщин и твердости наплавленного слоя на указанных участках канавки достигается равномерность ее износа по всей длине окружности поршг ня.

На нефорсированных дизелях, где износ канавки, кроме зоны, противоположной максимальному значению силы, удовлетворяет заданному ресурсу, наплавленный слой целесообразно размещать только в зоне максимального износа, т.е. в области качания шатуна. При сборке такой поршень устанавливают таким образом, чтобы участок с наплавкой располагался со стороны, противоположной приложению максимального значения боковой силы N (противоположно направлению вращения коленчатого вала). Чтобы выравнять износостойкость по длине окружности поршня, кроме изменения толщины наплавленного слоя, необходимо в области качания шатуна использовать материал с увеличенной твердостью.

Получение наплавки различной глубины и твердости и, соответственно износостойкости можно обеспечить сочетанием изменения в процессе наплавки скорости наплавки, скорости подачи присадочного материала, величины тока наплавки,

Формула изобретения

Шатунно-поршневая группа для двигателя внутреннего сгорания, содержащая поршень с упрочненными наплавкой кольцевыми канавками, сочлененный с шатуном при помощи поршневого пальца, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения равномерного износа канавки по длине окружности поршня, наплавке выполнена переменной толщины, монотонно изменяющейся по длине окружности поршня от максимального значения, равного 0,6... 1,0 глубины канавки в области качания шатуна на дуге с углом d 90.. 120°, до минимального, равного 0,3... 0.7 глубины канавки в области оси поршневого пальца на дуге с углом 40,,,70°, причем твердость наплавки в области качания шатуна в 1,2 ...1,5 раза больше, чем в области оси поршневого пальца.

Изобретение позволяет повысить надежность путем обеспечения равномерного износа канавки по длине окружности поршня. Кольцевые канавки 2 поршня 1 имеют упрочненную наплавку 3 переменной толщины, монотонно изменяющейся по длине окружности поршня. Макс.значение толщины наплавки равно 0,6...1,0 глубины канавки в области качания шатуна на дуге с углом α =90...120°, а миним.значение равно 0,3...0,7 глубины канавки в области оси поршневого пальца на дуге с углом β=40...70°. Твердость наплавки в области качания шатуна в 1,2...1,5 раза больше, чем в области оси поршневого пальца. Такое выполнение наплавки обеспечивает равномерность износа канавки. 2 ил.

Редактор М.Циткина

Составитель А.Гладких Техред М.Дидык

Заказ 2143/34

Тираж 483

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор Э.Лончакова

Подписное