Составной поршень двигателя внутреннего сгорания

)5 Р 02 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . В(71) Брянский институт транспортного машиностроения(54) СОСТАВНОЙ ПОРШЕНЬ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Использование: двигателестроение, повышение надежности составного поршняпутем уменьшения износа опорных поверхностей тронка и головки, Сущность изобретения: составной поршень содержит тронк 1 и головку 2, связанные между собой через опорные поверхности 3 соединительными элементами 4. На опорной поверхности 3 головки 2 выполнены концентрические канавки и нанесено защитное покрытие из неметаллического материала, При работе двигателя под воздействием сил давления тазов и разности температур головки 2 и тронка 1 возникают микроперемещения по опорной поверхности 3, Защитное покрытие защищает металлические опорные поверхности, исключает фреттинг-коррозию, 1 Э.п, ф-лы, 3 ил,. 3 10 20 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к конструкции поршней двигателей внутреннего сгорания.Известен составной поршень двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащий тронк и головку, соединенные между собой через опорные поверхности, и соединительные элементы, связывающие тронк и головку,Тронк поршня по внешней поверхности имеет покрытие из неметаллического материала на основе дисульфида молибдена.Недостатком описанного составного поршня является износ опорных поверхностей головки и тронка, вызываемМй фреггингкоррозиеи, которая возникает иэ-эа микроперемещений опорных поверхностей при деформации головки и тронка под воздействием механических и тепловых нагрузок,При износе опорных поверхностей возникают дополнительные деформации головки, тронка, вызывающие ухудшение условий работы поршневых колец, рост напряжений в головке и тронке, а следовательно, снижение надежности поршня и его ресурса работы,Известен составной поршень ДВС, содержащий тронк и головку, соединенные между собой через опорные поверхности, и соединительные элементы, связывающие тронк и головку,На опорных поверхностях профрезерованы сегментные улавливающие лунки, на которые подается масло для уменьшения износов, вызванных фреттинг-коррозией.Недостатками описанного составного поршня являются непосредственный контакт металлических поверхностей, приводящий к проявлению фреттинг-коррозии; неэффективность применения сегментных улавливающих лунок на опорных поверхностях для защиты от фреттинг-коррозии.Наиболее близким техническим решением является составной поршень, содержащий трон к и головку, соединенные между собой через опорные поверхности, защитное покрытие, нанесенное на опорную поверхность головки, и соединительные элементы, связывающие тронк и головку.На опорную поверхность головки нанесено металлическое покрытие, содержащее 67% карбида вольфрама и 13% кобальта, способствующего снижению фреттинг-коррозии. Могут быть применены сплавы, состоящие из 55% меди, 42% никеля и 3% индия, а также состоящие на 99% из окиси алюминия. Недостатком известного составногопоршня является применение в качестве за, щитного покрытия металлического покрытия, которое не исключает фреттинг - коррозии, а следовательно, и износа опорных поверхностей головки и тронка.Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения износа опорных поверхностей. Цель достигается в составном поршне, содержащем тронк и головку, соединенные между собой через опорные поверхности,защитное покрытие, нанесенное на одну из15 опорных поверхностей, и соединительные элементы, связывающие тронк и головку. Согласно изобретению на одной из опорных поверхностей выполнены концен трические канавки, а защитное покрытие,нанесенное на опорную поверхность с концентрическими канавками, выполнено из неметаллического материала, При этом в качестве защитного покрытия использован материал на основе дисульфида молибдена.25 На фиг.1 представлен составной поршень, общий вид, продольный разрез; на фиг,2 - сечением А - А на фиг,1; на фиг.З -сечение Б-Б на фиг.2. Составной поршень содержит тронк 1 и30 головку 2, связанные между собой через опорные поверхности 3 соединительными элементами 4. На опорной поверхности 3 головки 2 (фиг.З) выполнены концентрические канавки 5 и нанесено защитное покрытие б из неметаллического материала. В качестве защитного покрытия использованматериал на основе дисульфида молибдена,например ВАП,Перед нанесением защитного неметаллического покрытия на основе дисульфидамолибдена (ВАП) опорная поверхность головки (или тронка) с концентрическими. канавками подвергается фосфатированию,фосфатная пленка имеет высокоразвитуюпористую поверхность и прочно удерживаетпокрытие.Неметаллическое покрытие на основедисульфида молибдена, нанесенного методом распыления, полимеризуется в сушильной камере с равномерным подьемомтемпературы и последующим охлаждениемна воздухе,В составном поршне защитное покрытие из неметаллического, материала наносится на более твердую поверхность.Толщина защитного покрытия 15-40 мкм.При работе двигателя под воздействиемпеременных сил давления газов и разноститемператур головки 2 и тронка 1 возникаютотносительные микроперемещения поопорной поверхности 3, Защитное покрытие 6 из неметаллического материала, разделяя металлические опорные поверхности 3 тронка 1 и головки 2, исключает образование микросварок, т,е. фреттинг-коррозию 5 и износ металлических опорных поверхностей.Низкий коэффициент трения неметаллического материала на основе дисульфида молибдена способствует уменьшению его 10 износа с течением времени,Наличие концентрических канавок 5 на опорной поверхности 3, на которую нанесено защитное покрытие 6, не только увеличивает сцепление покрытия с опорной 15 поверхностью 3, но и по мере износа основного слоя покрытия с течением времени работы двигателя "подпитывает" опорные поверхности 3 тронка 1 и головки 2 дисуль фидом молибдена, что увеличивает ресурс работы поршня за счет уменьшения износа опорных поверхностей трон ка и головки.Выполнение концентрических канавокна одной из опорных поверхностей головки 25 или тронка и нанесение защитного покрытия из неметаллического материала на основе дисульфида молибдена на опорную поверхность с концентрическими канавками позволяет исключить непосредственный 30 контакт металлических поверхностей головки и трон ка и защитить их от фреттинг-коррозии, вызывающей износ опорных поверхностей; увеличить износостойкость опорных поверхностей в связи с примене4 нием защитного покрытия на основе дисульфида молибдена, обладающего низким коэффициентом трения; увеличить сцепление покрытия с поверхностью и при износе основного слоя покрытия обеспечить поступление на опорные поверхности материала покрытия (дисульфида молибдена) и уменьшить износ опорных поверхностей головки и тронка; исклю,ить применение дорогостоящих элементов: вольфрама. кобальта, никеля, индия,В результате повышается надежность и ресурс составного поршня. Формула изобретения 1. Составной поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий тронк и головку, соединенные между собой через опорные поверхности, защитное покрытие, нанесенное на одну из опорных поверхностей, и соединительные элементы, связывающие тронк и головку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения износа опорных поверхностей, на одной из опорных поверхностей выполнены концентрические канавки, а защитное покрытие, нанесенное на опорную поверхность с концентрическими канавками, выполнено из неметаллического материала,2. Поршень по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве защитного покрытия использован материал на основе дисульфида молибдена.1778346 Составитель Г,ВасильеТехред М,Маргентал Корректор И Шмако Реда ательский комбинат "Патент", г, Уж, ул.Гагарина, 101 Проиэводствен Заказ 4173 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5