Поршень двигателя внутреннего сгорания

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВ ЛИК 02 Р 310 И КОМИТЕТ СССР тений и ОтнРыт ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ЗОБРЕТЕ ОВ:;.Я", с.,ПИСАН(57) Изобренадежность пдвигателя зров. Компен7-образных звыполнены нсо скошеннымравномерно п НУТРЕННЕГ ДВИГАТ воляет повысить и форсировании ключения задинапряжения в в покрытия (П) ых канавках 7 и расположены й поверхности юб ение по оршня п счет и иде5 аторы 6 лементокольце и краями о боков юВь ФФ ТОМСКОМУ СВИДЕТЛы,".т 5603/25-062.86,1.88. Бюл. У 42Темкин, В.Н,Власенкна, Б.А,Подольский,вцев, Э.С.Куликбецкий43 242 3 (0888)ент Франции У 233396Р 3/10, 1977.,80143544 А 1 ки, имеющей антифрикционное П. В качестве П применена механическая смесьпорошков на основе меди и твердойсмазки. Элементы установлены путемдетонационного напыления. Параметрыканавок выполнены в соответствии ссоотношениями: Ь= 2 Ьр, Ь = Ьргде Ь- глубина канавки; Ьр - толщи"на П; Ь - ширина дна канавки. Приохлаждении поршня в П возникают сяямающие тангенциальные напряжения,формирующие нормальные усилия отрыва, приводящие к разрушению П прннедостаточной адгезионной прочности.Компенсаторы расчленяют все П на отдельные фрагменты небольших размеров,снижая т.обр. напряжения в них, придают всему П изогнутую волнообразнуюформу и демпфируют перемещения П,снижая тем самым возникающие напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.143/544 Ьп де оп ЬпЫ"м 2 Ь Ь=Ь где Ь 35 Изобретение относится к двигателестроению а именно к конструкции пор"шней для форсированных двигателейвнутреннего сгорания (ДВС).Цель изобретения - повышение надежности поршня при форсировании двигателя внутреннего сгорания за счетисключения задиров.На фиг.1 показан предлагаемый поршень с покрытием, общий вид; нафиг.2 - фрагмент покрытия (узел 1на фиг.1),Поршень двигателя внутреннегосгорания (ДВС) содержит корпус 1 из 15алюминиевого сплава, запрессованныев корпус 1 стальные, детали: вставку,,представляющие собой 7"образные элементы покрытия 5, выполненные путемнапыпения последнего на кольцевые канавки 7, расположенные равномерно на25боковой поверхности поршня. Параметры кольцевых канавок 7 определя;ются иэ соотношений глубина канавкиЬ и толщина покрытияЬ - ширина дна канавки.Глубина Ькольцевых канавок 7 выбрана равной 2 Ьр, исходя из следующих соображений:глубина Ь должна быть минимально возможнои, рпя тоочтобы выдержи вая необходимый угол наклона стенок канавки, не увеличивать чрезмерно ее ширину и обеспечить тем самым возмож но большую площадь поверхности покрытия, контактирующей со стенками цилиндра (участвующий в работе);глубина Ьдолжна быть достаточной для того, чтобы при полном срабатывании покрытия в процессе эксплуатации обеспечить сохранение ка. навки для удержания масла.Ширина Ь дна кольцевых канавок 7 также выбрана минимально возможной; ЬЬ, исходя из условия Формирова" нияпокрытия на дне канавки. При Ь(Ьп толщина покрытия на дне канавки будет существенно больше Ьп в связи с явлениями отражения двухфазного детонационного потока от боковых стенок канавки.Для обеспечения напыления боковых стенок кольцевых канавок 7 и формирования Ч-образных элементов покрытия боковые стенки скошены под углом не менее 45Шаг дя между кольцевыми канавками 7 (размер фрагментов покрытия) определяют по формуле (1). Для того, чтобы в адгезионной зоне не возникли отрывные напряжения, необходимо вы" полнение условия размер напыляемой площадт,е. шаг между.кольцевымчканавками;толщина покрытия;коэффициент термическогорасширения (КТР) материапокрытия,температура на поверхностипокрытия;КТР материала корпуса поршнятемпература корпуса поршня. Поршень двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.При работе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) поршень нагревается. Из-за различия в коэффициентах термического расширения (КТР) корпуса 1 поршня (см рля алюминиевого сплава равен с( = 24,0 10ОС ) и покрытия 5 ( а для меди равен с=1,0 10ОС ) в последнем возникают растягивающие тангенциальные напряжения, которые в значительной степени релаксируют в результате пластического деформирования покрытия 5 стенками цилиндра ДВС. Однако при остановке ДВС и охлаждении поршня в покрытии 5 (опять же по причине различия КТР) возникают сжимающие тангенциальные напряжения, формирующие нормальные усилия отрыва, приводящие к разрушению покрытия при недостаточной его адгезионной прочности. Величина этих напряжений зависит от размеров напиленной поверхности, При значительных ее размерах происходит накапливание микронапряжений и увеличение их суммарного рействия, приводящего к отслаиванию покрытия. КомЬ= 2 ЬП,Ь=Ьп,20 ставитель А.ГладкиххРед А.КРавчУк КоРРектоР 0.Кравцо дактор А,Ре ПодписСР ираж 50 аз 5870/33 комитет НИИПИ Го по дела 113035, Мос14354пенсаторы 6 напряженик расчленяютвсе покрытие 5 на отдельные фрагменты небольших размеров и снижают,таким образом, напряжения в покрытии,5При термоциклировании покрытие 5 деформируется, причем основное перемещение происходит вдоль поверхностикорпуса 1 поршня. Компенсаторы 6напряжения придают всему покрытию 105 изогнутую волнообразную форму идемпфируют перемещения покрытия 5,снижая тем самым возникающие напряжения. Кроме того, углубления компенсаторов б способствуют удержанию масла на боковой поверхности поршня. Формула изобретения 1. Поршень двигателя внутреннего сгорания из алюминиевого сплава, содержащий юбку с антифрикционным покрытием на ее боковой поверхности и компенсаторы напряженик в виде Ч-образных элементов покрытия, выполнен"ные на кольцевых канавках со скошенны.ми краями и расположенные равномернопо боковой поверхности юбки, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности поршня при форсировании двигателя путем исключениязадиров, Ч-образные элементы покрытияустановлены путем детонационного напыления, а параметры канавок выпол"иены в соответствии с соотношениями где Ь- глубина канавкиЬл - толщина покрытия;Ь - ширина дна канавки.2. Поршень по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве анти" фрикционного покрытия применена механическая смесь порошков на основе меди и твердой смазки.