Поршень для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02F5/00 

(5) ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГА ЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано при изготовлении поршней для двигателей внутреннего сгорания с большой мощ- 5 ностью.

Известен поршень для двигателя внутреннего сгорания преимущественно с большой мощностью, содержащий кор- ,Q пус, несколько кольцевых канавок для поршневых колец и расположенную под верхней кольцевой канавкой маслоуловительную канавку, отделенную от верхней кольцевой канавки перемычкой, открытую со стороны боковой поверхности поршня и образованную верхней и нижней граничными поверхностями, сопряженными между собой по радиуСУ ГО-20

В известном поршне при достаточной величине маслоуловительной канавки обеспечивается необходимый уровень масляного нагара, но снижается прочность перемычки между маслоуловительСГОРАНИЯ

ной и верхней кольцевой канавками, при сохранении же прочности перемычки размеры маслоуловительной канавки с сохранением высоты поршня получаются недостаточными, что приводит к повышению нагароотложения на боковой поверхности поршня выше верхней кольцевой канавки.

Целью изобретения является повышение надежности поршня путем снижения образования масляного нагара.

Поставленная цель достигается тем, что перемычка в сечении выполнена в виде балки с постоянным напряжением на изгиб, а верхняя и нижняя граничные поверхности выполнены расходящимися относительно плоскости, перпендикулярной к боковой поверхности поршня, причем угол наклона нижней граничной поверхности маслоуловительной канавки к указанной плоскости в 2,5 раза меньше угла наклона верхней граничной поверхности к той же плоскости, 39 На фиг. 1 изображено сечение верх ней масти поршня; на фиг. 2 изображено сечение перемычки между верхней и маслоуловительной канавками для примерного расчета. Поршень содержит корпус 1, в кото ром в верхней части выполнено несколько кольцевых канавок 2-k для поршневых колец. Под верхней кольцевой канавкой 2 расположена маслоуловительная канавка S, отделенная от нее перемычкой 6, имеющей конечную высоту 7 на боковой поверхности 8 поршня. Птслоуловительная канавка 5 выпол нена открытой в стороны боковой поверхности О поршня и образована верх ней 9 и нижней 10 граничными поверхностями, сопряженными по радиусу 11, Верхняя 9 и нижняя 10 граничные поверхности выполнены расходящимися от носительно плоскости 12, перпендикулярной к боковой поверхности поршня 8, причем угол наклона об верхней граничной поверхности 9 и указанной плоскости 12 определяется из условия что перемычка 6 в сечении выполнена в виде балки с постоянным напряжение .на изгиб, а угол наклона нижней граничной поверхности 10 к той же плоскости 12 в 2,5 раза меньше угла между маслоуловительной канавкой 5 и следующей кольцевой канавкой 3 так же предусмотрена перегородка 13 с разделительным пояском k. Для определения величины угласб проводят примерный расчет поперечного сечения перемычки 6 как консольной балки, удовлетворяющей условие сохранения постоянного напряжения на изгиб по е длине. Принимаем конечную высоту 7 перемычки 6 на боковой поверхности 8 поршня равной Н, силу Р, действующую на перемычку, как распределенную нагрузку. Рассмотрим данную совокупность как плоскую модель при глубине канавки, существенно меньшей диаметра поршня. Изгибающий момент Mg, измеренный на расстоянии х от боковой поверхности 8 поршня, определяется из соотношения Допустимое изгибающее напряжение GO. вычисляется из соотношенияОп -В W0 где Wtt - момент сопротивления, который для прямоугольника равен W..гиЬ, где h - соответствующая высота перемычки на выбранном расстоянии X. На основании этого для обеспечения наибольшей маслоуловительной канавки h(x) хц/.Р или tgo(. При работе двигателя масло, попадающее на боковую поверхность поршня, собирается в маслоуловительной канавке, а выбранные углы наклона ее ограничительных поверхностей обеспечивают дозированное поступление масла к верхнему поршневому кольцу, распределение масла по боковой поверхности поршня и необходимую смену масла в канавке. Такое выполнение поршня обеспечивает повышение его надежности путем снижения образования масляного нагара при сохранении его прочности , Формула изобретения Поршень для двигателя-внутреннего сгорания преимущественно с большой мощностью, содержащий корпус, несколько кольцевых канавок для поршневых колец и расположенную под верхней кольцевой канавкой маслоуловительную канавку, отделенную от верхней кольцевой канавки перемычкой, открытую со стороны боковой поверхности поршня и образованную верхней и нижней граничными поверхностями, сопряженными между собой по радиусу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения образования масляного нагара, перемычка в сечении выполнена в виде балки с постоянным напряжением на изгиб, а верхняя и нижняя граничные поверхности выполнены расходящимися относительно плоскости, перпендикулярной к боковой поверхности поршня, причем угол наклона нижней граничной поверхности маслоуловительной канавки к указанной плоскости в 2,5 раза меньше угла наклона верхней граничной поверхности к той же плоскости . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 2026272, Kii. F 02 F 5/00, опублик. 1977. т у///////////////////. / ////t////////////, h %iv « r//, - Л X