RU134247U1 - PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

Abstract

Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной, отличающийся тем, что больший размер овала перпендикулярен оси отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала в направлении от днища поршня.A piston for an internal combustion engine, comprising a head with a combustion chamber in the bottom and grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with a hole for the piston pin, the outer side surface of the piston in the plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston, made oval, characterized in that the larger size of the oval perpendicular to the axis of the hole under the piston pin, the ovality of the side surface is made variable in height, with an increase in the difference in the size of the oval in the direction from the piston bottom.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям поршней с поршневым пальцем и может быть использована в конструкции двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of engine building, namely, to piston pin designs and can be used in the construction of internal combustion engines.

Известен поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку, имеющую в днище камеру сгорания и канавки под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца (см. патент RU №2206776).A known piston for an internal combustion engine containing a head having a combustion chamber in the bottom and grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with a hole for the piston pin (see patent RU No. 2206776).

Недостатком известного технического решения является малая надежность и долговечность конструкции.A disadvantage of the known technical solution is the low reliability and durability of the structure.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной (патент РФ на ПМ №104246)The closest to the claimed technical solution according to the set of essential features and the technical result achieved is a piston for an internal combustion engine containing a head with a combustion chamber in the bottom and grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with a hole for the piston pin, the outer side surface of the piston in the plane, perpendicular to the axis of symmetry of the piston, made oval (RF patent for PM No. 104246)

Недостатком этого технического решения является малые надежность и ресурс работы, обусловленные увеличенным зазором между жаровым поясом головки поршня и гильзой цилиндра двигателя внутреннего сгорания.The disadvantage of this technical solution is the low reliability and service life due to the increased clearance between the heat zone of the piston head and the cylinder liner of the internal combustion engine.

Полезная модель направлена на решение технической задачи повышения надежности и долговечности устройства.The utility model is aimed at solving the technical problem of increasing the reliability and durability of the device.

Поставленная задача решается тем, что поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, в котором наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной. В предлагаемом поршне больший размер овала перпендикулярен оси отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала в направлении от днища поршня.The problem is solved in that the piston for an internal combustion engine containing a head with a combustion chamber in the bottom and grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with a hole for the piston pin, in which the outer side surface of the piston in the plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston, is oval . In the proposed piston, the larger oval size is perpendicular to the axis of the hole under the piston pin, the ovality of the side surface is made variable in height, with an increase in the difference in the size of the oval in the direction from the piston bottom.

Предлагаемый поршень для двигателя внутреннего сгорания может быть изготовлен на существующем оборудовании по известной технологии. Других технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».The proposed piston for an internal combustion engine can be manufactured on existing equipment using known technology. The applicant did not find other technical solutions of a similar purpose with similar significant features when conducting a search in scientific and technical literature and patent documentation. Therefore, the applicant believes that the proposal for this application meets the eligibility criteria of the utility model “novelty” and “industrial applicability”.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. Основные технические особенности и преимущества предлагаемого технического решения описаны в представленном предпочтительном варианте осуществления. Объем защиты полезной модели не ограничивается описанным примером.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings. The main technical features and advantages of the proposed technical solution are described in the presented preferred embodiment. The scope of protection of a utility model is not limited to the described example.

На фиг.1 показан вид спереди на предлагаемый поршень для двигателя внутреннего сгорания, на фиг.2 - вид сверху фиг.1.Figure 1 shows a front view of the proposed piston for an internal combustion engine, figure 2 is a top view of figure 1.

На фигурах обозначены: головка 1 поршня, камера 2 сгорания в днище 3, канавки 4, 5 под компрессионные кольца, канавка 6 под маслосъемное кольцо, юбка 7 с отверстием 8 для поршневого пальца, наружная боковая поверхность 9 поршня в плоскости, перпендикулярной оси 10 симметрии поршня, выполнена овальной, больший размер овала Д перпендикулярен оси 11 отверстия под поршневой палец, меньший Д1 размер овала совпадает с осью 11 отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала Д-Д₁ в направлении П от днища 3 поршня. Позицией 12 обозначены выборки под клапаны в головке 1 поршня, Н -высота поршня.In the figures: piston head 1, combustion chamber 2 in the bottom 3, grooves 4, 5 for compression rings, groove 6 for the oil scraper ring, skirt 7 with a hole 8 for the piston pin, the outer side surface of the piston 9 in a plane perpendicular to the axis of symmetry 10 piston, oval, larger oval D perpendicular to axis 11 of the hole for the piston pin, smaller D1 oval size coincides with the axis 11 of the hole for the piston pin, the ovality of the side surface is made variable in height, with an increase in the difference in size of the oval and D-D ₁ in the direction P from the bottom 3 of the piston. 12 denotes the samples for the valves in the piston head 1, H is the height of the piston.

Поршни для двигателя внутреннего сгорания устанавливают в блок цилиндров (на чертежах не показано). Во время работы двигателя поршень с поршневыми кольцами (не показаны) совершает возвратно-поступательное движение под воздействием газовых сил, возникающих при сгорании топливовоздушной смеси в рабочем объеме, ограниченном днищем головки цилиндра, днищем поршня и внутренней поверхностью гильзы цилиндра.Pistons for an internal combustion engine are installed in the cylinder block (not shown in the drawings). During engine operation, a piston with piston rings (not shown) performs reciprocating motion under the influence of gas forces arising from the combustion of the air-fuel mixture in the working volume limited by the cylinder head, piston crown and the inner surface of the cylinder liner.

Тепло, выделяющееся при работе двигателя, нагревает поршень для двигателя внутреннего сгорания и приводит к его деформациям Выбор наименьшей овальности (разности размеров Д-Д₁ овала) верхней части головки 1 поршня обусловлен меньшими деформациями этой зоны под действием газовых и инерционных нагрузок и выбирается из условий уменьшения зазоров между поршнем и гильзой перед верхним компрессионным кольцом, установленным в канавку 4, снижения нагрузки на него от воздействия газовых сил, что понижает температуру кольца, обеспечивает уменьшение образования нагара.The heat generated during engine operation heats the piston for the internal combustion engine and leads to its deformations. The selection of the smallest ovality (size difference DD _{1 of the} oval) of the upper part of the piston head 1 is caused by smaller deformations of this zone under the influence of gas and inertial loads and is selected from conditions reduce gaps between the piston and the sleeve in front of the upper compression ring installed in the groove 4, reduce the load on it from the action of gas forces, which lowers the temperature of the ring, reduces of fouling.

Увеличение овальности (разности размеров Д-Д₁ овала) в направлении П от днища 3 поршня обеспечивает оптимизацию компенсации возникающих деформаций.The increase in ovality (size difference DD- ₁ oval) in the direction P from the bottom of the piston 3 provides optimization of compensation for the occurring deformations.

Заявителем были изготовлены и испытаны опытные образцы предлагаемого поршня для двигателя внутреннего сгорания КАМАЗ 740.74-420 с диаметром поршня, находящегося в пределах от 119,88 до 119,90 мм, со следующими соотношениями овальности боковой поверхности по высоте, с увеличением разности размеров Д-Д₁ овала в направлении от днища поршня:The applicant has made and tested prototypes of the proposed piston for the KAMAZ 740.74-420 internal combustion engine with a piston diameter ranging from 119.88 to 119.90 mm, with the following ratios of the ovality of the side surface in height, with an increase in the difference in size DD ₁ oval in the direction from the piston bottom:

В верху днища Д-Д1=0,084 ммAt the top of the bottom D-D1 = 0.084 mm

Расстояние от днища 0,15 Н Д-Д1=0,124 ммDistance from bottom 0.15 N D-D1 = 0.124 mm

Расстояние от днища 0,2 Н Д-Д1=0,160 ммDistance from the bottom 0.2 N D-D1 = 0.160 mm

Расстояние от днища 0,35Н Д-Д1=0,2 ммDistance from the bottom 0.35N D-D1 = 0.2 mm

Расстояние от днища 0,39 Н Д-Д1=0,470 ммDistance from the bottom 0.39 N D-D1 = 0.470 mm

Расстояние от днища=Н (на краю юбки 7) Д-Д1=0,530 ммThe distance from the bottom = N (on the edge of the skirt 7) D-D1 = 0.530 mm

Указанные соотношения размеров определены опытным путем и обеспечивают наилучшие результаты по надежности и долговечности цилиндропоршневой группы двигателя и расходу масла на угар, который составил 0,05% от расхода топлива по сравнению с 0,06% у стандартного двигателя.The indicated size ratios were determined empirically and provide the best results in terms of reliability and durability of the cylinder-piston group of the engine and oil consumption for waste, which amounted to 0.05% of fuel consumption compared to 0.06% for a standard engine.

Claims (1)

Поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий головку с камерой сгорания в днище и канавками под компрессионные и маслосъемное кольца, юбку с отверстием для поршневого пальца, наружная боковая поверхность поршня в плоскости, перпендикулярной оси симметрии поршня, выполнена овальной, отличающийся тем, что больший размер овала перпендикулярен оси отверстия под поршневой палец, овальность боковой поверхности выполнена переменной по высоте, с увеличением разности размеров овала в направлении от днища поршня.

A piston for an internal combustion engine, comprising a head with a combustion chamber in the bottom and grooves for compression and oil scraper rings, a skirt with a hole for the piston pin, the outer side surface of the piston in the plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston, made oval, characterized in that the larger size of the oval perpendicular to the axis of the hole under the piston pin, the ovality of the side surface is made variable in height, with an increase in the difference in the size of the oval in the direction from the piston bottom.

Images