ПОРШЕНЬ ДЛЯ БЫСТРОХОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1929 года по МПК F02F3/00 

Предлагаемое изобретение касается поршней для двигателей внутреннего горения, в которых части, подверженные наиболее сильному нагреву, делаются из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминия, а подверженные наибольшим напряжениям рабочие или трущиеся поверхности делаются из более твердого материала с большим механическим сопротивлением, например из чугуна. Уже известны поршни этого рода различных устройств, но они не отвечают в достаточной мере тем требованиям, которые ставятся им, особенно в быстроходных двигателях внутреннего горения, в отношении веса, надежной отдачи тепла и высокого сопротивления трущихся поверхностей изнашиванию.

Например, применяются поршни, в которых часть, состоящая из твердого материала, образуется закрытой цилиндрической оболочкой поршня, в которую вставляется днище из легкого металла с болтовыми отверстиями. Но поршни этого рода имеют вряд ли меньший вес, чем чугунные поршни, при этом они обходятся дороже. Поршень по предлагаемому изобретению предназначен устранить недостатки известных устройств. Он дает решение задачи получить равномерную отдачу тепла от днища и примыкающих к нему частей поршня и соединить в значительной мере преимущества алюминиевых поршней, в отношении Веса и теплоотдачи, с выгодами поршней из чугуна, в отношении расширения и износа.

Изобретение сострит в том, что рабочие (трущиеся) части составляют одно целое с кольцевым основанием поршня и имеют выточки (отверстия), в которые заливаются цапфообразные соединяющие элементы другой части.

На чертеже изображены три разреза и один перспективный вид, где фиг. 1 изображает продольный разрез поршня, перпендикулярно к оси цапф; фиг. 2 - продольный разрез поршня по оси цапф; фиг. 3 - поперечный разрез поршня по оси цапф; фиг. 4 - перспективный вид изготовленной из чугуна части поршня.

Часть а поршня, образующая днище и боковую его поверхность, делается из алюминия. Эта часть поршня имеет на противоположных частях поверхности углубления, в которые входят части b наружной оболочки, изготовляемые из чугуна (фиг. 4). Эти части b оболочки примыкают к сомкнутому кольцу или цилиндру, охватывающему поршень по всей боковой его окружности. Внутри сомкнутого кольца части с поршня находится также расположенное по внутренней поверхности, его кольцо d, которое служит для помещения уплотняющего кольца (набивки). Внутри же части b оболочки имеются дыры е. Эти последние, а также и кольцевая часть d, служат для соединения алюминиевой части с чугунной. Поршень выполняется заливкой таким образом, что сперва изготовленную чугунную часть bcd закладывают в литейную форму для алюминиевой части. При заливании алюминия в чугунную оболочку, он заполняет отверстия в оболочке b, так что получается надлежащее соединение частей. Хорошо дыры в наружной чугунной оболочке делать уширенными наружу. Далее, алюминиевая часть поршня охватывает служащую для помещения уплотняющего кольца кольцевую часть d, чем улучшается соединение частей.

Как видно из чертежа, все части чугунной оболочки делаются цилиндрическими. Таким образом, эта часть легко и просто может быть получена обточкой на токарном станке.

По приведенному примеру осуществления, чугунные части оболочки b образуют боковые поверхности оболочки, которые должны принимать на себя боковое усилия от шатуна, почему они и подвергаются усиленному износу. Другие части оболочки, которые подвергаются меньшим усилиям, делаются из алюминия. Таким образом все тело поршня состоит из алюминиевых и чугунных частей, расположенных соответственно пред являемым к ним требованиям. Поэтому, в отношении износа поршень представляет выгоды Чугунного поршня, а в смысле веса дает выгоды алюминиевого поршня. Сомкнутое чугунное кольцо, к которому примыкают части b оболочки устраняет стук поршня, так как кольцо может быть изготовлено с обычно принятыми для чугунных поршней зазорами.

Поршень для быстроходных двигателей внутреннего горения, в которых подвергающиеся наибольшему нагреву части делаются из металла с хорошей теплопроводностью (например, алюминия) и трущиеся части, наиболее подверженные механическим усилиям, делаются из металла с высоким сопротивлением (например, чугуна), характеризующийся тем, что трущиеся поверхности b (фиг. 1-4) образуют одно целое с, кольцевым основанием с и имеют отверстия е, которые при отливке заполняются материалом, из которого изготовляется остальная часть поршня.