Составной поршень для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02F3/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроени конкретнее - к конструкции поршней двигателя внутреннего сгорания. Известен составной поршень для , двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус и жаропрочную накла ку, соадийенные между собой с образ ванием полости между ними, причем между днищем корпуса и накладкой установлена уплотнительная проклад каП. Однако известная конструкция не в полной мере обеспечивает теплоотр жающий эффект, что отрицательно ска зывается на {заботе цилиндро-поршневой группы. Кроме того, возрастает непроизврдительный тепловой поток, проходящий через поршень в систему охлаж дения двигателя. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения теплоотдачи от камеры сгорания двигателя к корпусу поршня. Поставленная цель достигается тем, что полость выполнена вакуумной, прокладка из газопоглощающего материала, а днище полированным. Кроме того, жаропрочная накладка соединена с корпусом при помощи электроннолучевой сварки в вакууме а в качестве газопоглощающего материала прокладки использован титан. На чертеже представлен поршень, продольнь й разрез. Поршень содержит корпус 1 с днищем 2 и соединенную с корпусом жаропрочную накладку 3- Между накладкой 3 и днмцем 2 корпуса 1 образована полость Ц, в (Аэторой вблизи места стыка корпуса 1 и накладки 3 размещено кольцо (прокладка) 5 выполненное из газопоглощающего материала, например, из титана. Поршень изготавливают следующим образом.

3997

Днище 2 литого корпуса 1 поршня полируют для придания днищу высокой теплоотражающей способности в области спектра инфракрасного излучения, на/пример, до степе.ни черноты, 0,005 0,05 (в зависимости от материала, из которого выполнен по1зшень, и от практических возможностей полирования этого материала), затем на днище накладывают кольцо 5 из газопоглощающего материала, например, из титана, .состыковывают корпус 1 и накладку 3 соответственно по днищу 2 корпуса и по нижней торцовой поверхности накладки 3 с образованием полости 4 между накладкой 3 и днищем 2 корпуса 1, соединяют накладку 3 с корпусом 1, например, сваркой, и полость вакуумируют, при этом вакуум в полости может быть обеспечен путем соединения накладки 3 с корпусом 1 поршня в вакууме, например, электроннолучевой сваркой, В составном поршне кольцо 5 прижато накладкой 3 к днищу 2 корпуса 1.

При работе двигателя наличие вакуума в полости k поршня гарантирует минимальную теплопередачу от жаропрочной накладки 3 к днищу 2 корпуса 1 и соответственно к корпусу поршня, а также гарантирует поверхность днища 2 от окисления. Кроме того почти полностью устраняется влияние излучения на теплопередачу в поршне, в то время как теплопередача излучением при хорошей тепловой изоляции накладки 3 поршня будет составлять значительную величину (зависимость от температуры в четвертой степени), которую необходимо учитывать. Узкая поверхность касания накладки 3 с корпусом 1 поршня позволяет при его работе уменьшить теплонапряженность корпуса и тепловые потоки от накладки к корпусу и тем самым обеспечить надежную работу поршневых колец и поршня в целом. Наличие в вакуумированной полости 4 газопоглощающего материала вблизи места стыка накладки 3 и корпуса 1, например, кольца 5 из газопоглощающего материала - титана, способствует сохранению г вакуума в пол(5сти А в течелие всего срока службы поршня,так как известно, что при нагреве деталей до 300-5.00 С в вакуумированную полость могут выделяться из материалов деталей находящиеся в них газы, а также могут просачиваться газы сквозь тело деталей из окружающей среды. Материал, из которого выполнено кольцо 5 - титан, является геттером, способным при нагреве поршня необратимо поглощать выделяющиеся в полость Ц газы и, следовательно, способствовать сохранению в ней вакуума.

Формула изобретения

1.Составной поршень.для двигателя внутреннего огорания, содержащий корпус и жаропрочную накладку, соединенные между собой с образованием полости между ними, причем между днищем корпуса и накладкой установлен уплотнительная прокладка,.о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшени теплоотдачи от камеры сгорания двигателя к корпусу поршня, полость выполнена вакуумной, прокладка - из газопоглощающего материала, а днище полированным.

2.Поршень по п. 1, о т л и чающийся тем, что жаропрочная накладка соединена с корпусом при помощи электроннолучевой сварки в вакууме.

3.Поршень по пп. 1 и 2, о т личающи.йся тем, что в качестве газопоглоащающего материала прокладки использован титан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 78770, кл. F 02 F 3/2б, 1970.