Поршень для двигателя внутреннего сгорания

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 5 Р 02 РЗ/О СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКР И ГКНТ СССР ИЯМ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ САНИ СКОМУ СВ ТЕЛ ЬСТВУ К АВ конст-. едней ,П,По" 90 92. Бюл. М 8вное специализиое бюро по двиг рован ноателямБричук,иВорожейнов, В.ВА,Г,Косулин3-242.3 (088.8)ское свидетельст, кл, Р 163 1/04,ШЕНЬ ДЛЯ ДВО СГОРАНИЯ во СССР1978,ИГАТЕЛЯ ВНУТ-. Изобретениевнутреннего сгориспользования вдизелей. оршнях повышение на известнь дежности конструкции достигается путем оптимизации поверхности контакта поршнясо стенками цилиндра, что осуществляется выбором их наружной геометрии как в продольном, так и в окружном направлении,Такое выполнение профиля предопределяется тем, что за основной фактор; ха-. рактеризующий условия: работы сопряжения поршень-гильза цилиндров, бе-. рется состояние слоя смазки между сопрягаемыми поверхностями, которое зависит от закономерностей распределения гидра- динамического давления как по образующей этих поверхностей, так и по дугам их контакта, Гидродинамическое давление в слое смазки способна уравновесить нагруз.- ку, действующую на сопрягаемые поверхности, предотвратить их непосредственное.(21) 47972 (22) 28,02 (46 29.02 (71) Голо рукторск мощност (72) А.И. гребной и (53) 621.4 (56) Автор М 601500 (54) ПОР РЕННЕГ относится к двигателям ания и предназначено для поршнях форсированных Я 2 1716185 А 1(57) Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и предназначено для использования в поршнях форсированных дизелей, Изобретение позволяет повысить надежность путем демпфирования упругих волн, Поршень содержит юбку (Ю), выполненную в поперечном сечении в виде овала, малая ось (О) которого совпадает по направлению с 0 отверстий под поршневой палец, а большая 0 проходит к ней перпендикулярно, внутренняя поверхность Ю выполнена в поперечном сечении по гармоническому закону у = р а + А 0/(р)/, 2 ил. соприкосновение, схвать 1 вание или заклинивание.Однако эффективность воздействия Яукаэанных мероприятий на состояние поверхностей сопряжения недостаточна, таккак не учитывается распространение упруеиввшгих волн в теле юбки, что снижает надеж-,4ность поршня в работе,За прототип принят поршень, который (Ьсодержит юбку, выполненную в поперечном асечении в виде овала, малая ось которого, Орсовпадает по направлению с осью отвер. аЛстия под поршневой палец, а большая про.водитк ней перпендикулярно. При этомприращение овала по дуге изменяется по . всинусоидальному закону, который позволяет улучшить надежность работы поршня.Однако и это решение не учитывает за-,кономерности распространения упругихволн, что при воздействии нагрузки приво дит к появлению микротрещин, что. в своюьочередь, снижает демпфирующие свойстваюбки и надежности работы поршня,ЧЦель изобретения - повышение надежности поршня путем демпфирования упругих волн,Поставленная цель достигается тем, чтов поршне, содержащем юбку, выполненнуюв поперечном сечении в виде овала, малаяось которого совпадает по направлению сосью отверстия под поршневой палец, абольшая проходит к ней перпендикулярно,внутренняя поверхность выполнена по гармоническому закону в соответствии с зависимостьюу - ра+ Ао Л(ф)/,где р- расстояние от оси поршня до точкина поверхности демпфирования;Ао - амплитуда поверхности демпфирования, равнаяАо 0,20 ЬЬ - толщина юбки поршня;а 1 ( ф ) - трапециевидная гармоникаповерхности демпфирования, равная1(р)=зи п р+ЫпЗогде О - угол поворота с началом отсчета вплоскости, перпендикулярной большой осипоршневого пальца;и - количество волн на поверхности демпфирования, равноеи 16,,В- коэффициент демпфирования, равный 1/9.Новым в предложенном решении является выполнение внутренней поверхностиюбки по гармоническому закону.у = ра+ Ао/б,р )/в котором дополнительно. определена амплитуда и форма поверхности демпфирования в виде трапециевидной гармоники1(у ) - зи и р+ Р зи ЗпТакое решение позволяет осуществитьгашение упругих колебаний, обеспечиваянадежную работу поршня.На фиг. 1 показан общий вид поршня;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,Поршень 1 для двигателя внутреннегосгорания, содержащий юбку 2, выполненную в поперечном сечении в виде овала,малая ось которого совпадает по направлению с осью 3 отверстия под поршневой палец (см,фиг.2), а большая 4 проходит к нейперпендикулярно, внутренняя поверхность5 выполнена в поперечном сечении по гармоническому закону в соответствии с зависимостьюу р а + Ао /1(ф )/,где ра - расстояние от оси поршня 1 доповерхности 5 демпфирования;Ро - амплитуда поверхности 5 демпфи. рования, равнаяАо 020 Ь,Ь - толщина юбки 2 поршня 1;а 1( р) - трапециевидная гармоника поверхности 5 демпфирования, равнаяКО)-3 и и низи Зи р5 где р - угол поворота с началом отсчета вплоскости 4, перпендикулярной большойоси 3 поршневого пальца;и - количество волн на поверхности 5демпфирования,10 причем 12и16;3- коэффициент демпфирования, равный 1/9.Устройство работает следующим образом.15 При работе двигателя боковые нагрузки, действующие на юбку 2 поршня 1, являются источником периодическоговозбуждения упругих колебаний, которыеобуславливают бегущие изгибные волны в20 окружном направлении. Наличие в юбке 2внутренней поверхности 5, выполненной погармоническому закону:у = ра+ Ао /1(у)/,позволяет сглаживать амплитуду бегущей25 изгибной волны за счет энергетических потерь при движении по поверхности, имеющей трапециевидную форму гармоники, темсамым увеличивается демпфирующая спо"собность юбки 2 поршня 1, обеспечивая егоЗО надежную работу,Формула изобретенияПоршень для двигателя внутреннегосгорания, содержащий юбку, выполненную35 в поперечном сечении в виде овала, причеммалая ось последнего совпадает по направлению с осью отверстия под поршневой палец, а большая - проходит к нейперпендикулярно, о т л и ч а ю щ и й с я тем,40 что, с целью повышения надежности путемдемпфирования упругих волн, внутренняяповерхность юбки в поперечном сечениивыполнена в соответствии с выражением.У =Ра+Ао1(О),45 где ра -расстояние от оси поршня до поверхности демпфирования;Ао0,20 Ь. - амплитуда поверхности демпфирования;Ь - толщина юбки поршня;50 Я( у ) = зпп р +рзи Зи 7- трапециевидная гармоника поверхности демпфирования;р - угол поворота с началом отсчета вплоскости, перпендикулярной большой оси55 поршневого пальца;и - количество волн на поверхности демпфирования, причем 12и16;ф - коэффициент демпфирования, равный 1/9.1716185 орректор Н,Ревска дактор Н,Н.Коляд м при ГКНТ С аз 59 ВНИ Составитель А. Гладки Техред М.Моргентал Тираж Подписно осударственного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5