Поршень из алюминиевого сплава для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02F3/14 

сл

ГчЭ

w

Изобретение относится к двигате- лестроению и касается поршней с камерой сгорания в них и острой кромкой, образованной горловиной камеры.

Цель изобретения - увеличение долговечности путем перераспределени напряжений вдоль поверхности сопряжения.

На чертеже показан поршень, общий вид.. ,

Поршень 1 для двигателя внутреннего сгорания содержит жаропрочное разрезное кольцо 2, установленное в 1 орловине 3 камеры 4 сгорания. При этом поверхность 5 сопряжения горловины 3 и.соответствующая ей поверхность 6 сопряжения жаропрочного кольца 2 заключены между доньшком 7 поршня и конусной образующей 8 горловины 3 камеры 4 С1 орания. Поверхность 5 сопряжения горловины 3 является конической с вершиной 9 конуса, направленной в сторону камеры 4 сгорания и снабжена канавкой 10. Конусность поверхности 5 сопряжения выполнена в пределах 1:50-1:200. Поверхность 6 сопряжения жаропрочного кольца 2 выполнена цилиндрической и снабжена буртиком 11.

Во время работы поршня 1 тепловой поток от жаропрочного кольца 2 направлен в тело горловины 3 камеры 4 сгорания, и вдоль поверхности 5 сопряжения горловины 3 возникает неравномерное поле термических напряжений сжатия таким образом, что со стороны доньшка 7 поршня 1 оно минимально,, а со стороны конусной образующей 8 горловины 3 камеры 4 С1 Орания - максимально. Однако вследствие того, . что поверхность 5 сопряжения 1 орло- виНы 3 выполнена конической с вершиной 9 конуса, расположенной со стороны камеры 4 сгорания, а поверхност 6 сопряжения жаропрочного кольца 2 выполнена цилиндрической, то в теле 1 орловины 3 действуют напряжения растяжения от установки кольца. При этом со. стороны доньш1ка 7 поршня 1 они минимальны, а .со стороны конус ной образующей 8 1 орловины 3 камеры 4 сгорания - максимальны. Суммарное действующее напряжение вдоль поверхности 5 сопряжения оказывается значительно нюке первоначального термического напряжения, а выбор конусности поверхности сопряжения в пределах 1:50-1 : 200 обеспечивает уровень суммарного термического напряжения в пределах 5-10 МПа. При этом вдоль поверхности 5 сопряжения в материале 1 орловины 3 отсутствует протекание процесса ползучести, что повьшает

долговечность поршня 1,. Кроме этого, тепловой поток от жаропрочного кольца 2 направлен через буртик 11 в тело .горловины 3 камеры 4 сгорания. При этом вследствие того, что поршень

г 1 выполнен из алюминиевого сплава, ei o теплопроводность значительно выше, чем жаропрочного кольца 2. При этом в тело горловины 3 .происходит интенсивный теплоотвод от канавки

- 10, сопряженной с буртиком 11 жаропрочного кольца 2, и в зоне канавки 10 не происходит перегрев, вызыва- ющий локальное поле термических напряжений. В результате этого в сопря5 жении буртик 11 - канавка 10 протекание процесса ползучести отсутствует, что повьш1ает долговечность поршня 1.

Формула изобретения

1.Поршень из алюминиевого сплава для двигателя внутреннего сгорания, содержащий камеру сгорания с горловиной, выполненную в его головке, и разрезное жаропрочное кольцо, сопря5 жённое с х орловиной, отличающийся тем, что, с целью увеличениия долговечности путем перераспределения напряжений вдоль поверхности сопряжения сопрях- аемая

0 поверхность горловины камеры сгорания выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону камеры сгорания, а сопрягаемая поверхность разрезного жаропрочного кольца вы5 полнена цилиндрической.

2.Поршень по п.1, о т.л и ч а - ю щ и и с я тем, что конусность поверхности сопряжения горловины камеры сгорания выполнена в пределах

0 1:50-1:200. .

3.Поршень ПОПП.1 и2, отличающийся тем, что на поверх; ности сопряжения горловины камеры сгорания выполнена канавка, а на кольце - соответствующий буртик.

Изобретение относится к двигателестроению и касается поршней с камерой сгорания в них и острой кромкой, образованной горловиной камеры. Цель изобретения - увеличение долговечности путем перераспределения напряжений вдоль поверхности сопряжения. Поршень 1 для двигателя внутреннего сгорания содержит жаропрочное разрезное кольцо 2, установленное в горловине 3 камеры сгорания 4. При этом поверхность сопряжения 5 горловины 3 и соответствующая ей поверхность сопряжения 6 жаропрочного кольца 2 заключены между донышком 7 поршня и конусной образующей 8 горловины 3 камеры сгорания 4. Поверхность сопряжения 5 горловины 3 является конической с вершиной конуса 9, направленной в сторону камеры сгорания 4, и выполнена с канавкой 10. Конусность поверхности сопряжения 5 выполнена в пределах 1:50-1:200. Поверхность сопряжения 6 жаропрочного кольца 2 выполнена цилиндрической и снабжена буртиком 11. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.