[go: up one dir, main page]

SU1373846A1 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
SU1373846A1
SU1373846A1 SU864089723A SU4089723A SU1373846A1 SU 1373846 A1 SU1373846 A1 SU 1373846A1 SU 864089723 A SU864089723 A SU 864089723A SU 4089723 A SU4089723 A SU 4089723A SU 1373846 A1 SU1373846 A1 SU 1373846A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piston
profile
skirt
parabolas
cross
Prior art date
Application number
SU864089723A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Маркович Рык
Илья Яковлевич Тухман
Ольга Сергеевна Галянт-Головская
Иван Андреевич Коваль
Григорий Данилович Савран
Александр Иванович Верба
Виктор Иванович Филатов
Леонид Тимофеевич Ковтун
Владимир Егорович Рябинин
Игорь Всеволодович Лесовицкий
Нот Васильевич Игнатьев
Петр Павлович Погребной
Original Assignee
Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Головное Специализированное Конструкторское Бюро По Двигателям Средней Мощности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина, Головное Специализированное Конструкторское Бюро По Двигателям Средней Мощности filed Critical Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority to SU864089723A priority Critical patent/SU1373846A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1373846A1 publication Critical patent/SU1373846A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/02Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion
    • F02F3/022Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion the pistons having an oval circumference or non-cylindrical shaped skirts, e.g. oval

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Изобретение позвол ет снизить механические потери на трение. Юбка 2 выполнена в поперечном сечении овальной и имеет бочкообразный профиль 4, который выполнен в виде совокупности 4 А5 ff I верхней и нижней парабол 5 и 6. Точка сопр жени  последних представл ет собой вершину 7 профил  4. Вершина 10 параболы 5 расположена на торце 8, а вершина 11 параболы 6 - на торце 9. Вершины 11 образуют овал 6 плоскости торца 9. Рассто ние от вершины профил  юбки до горизонтальной плоскости, проход щей через ось отверстий под поршневой палец, изменение глубин профил  по дугам поперечного сечени  парабол 5 и 6 по дугам поперечного сечени  юбки определены в соответствии с определенными соотношени ми. Вьтолнение профил  4 в виде двух парабол обеспечивает услови  эффективного гидродинамического режима смазки при осевом перемещении поршн  в обоих направлени х. Положение вершины 7 в зависимости от положени  центра 15 массы поршн  согласно установленному соотношению обеспечивает равномерность бокового движени  поршн . 3 3 . п . ф-лы, 2 ил. (Л оо оо оо . О5 Vut 1The invention reduces mechanical friction losses. The skirt 2 is made in cross section oval and has a barrel-shaped profile 4, which is made in the form of a set of 4 A5 ff I upper and lower parabolas 5 and 6. The last conjugation point is the top 7 of profile 4. The top 10 of the parabola 5 is located on the end 8 , and the top 11 of the parabola 6 is at the end 9. The top 11 forms an oval 6 of the plane of the end 9. The distance from the top of the skirt profile to the horizontal plane passing through the axis of the holes for the piston pin changes the depth of the profile along the arcs of the cross section of parabolas 5 and 6 in arcs across cross section skirt defined in accordance with certain ratios. The implementation of profile 4 in the form of two parabolas provides the conditions for an effective hydrodynamic lubrication regime with axial movement of the piston in both directions. The position of the tip 7, depending on the position of the center of the piston mass 15 according to the established ratio, ensures uniform lateral movement of the piston. 3 3. P . f-ly, 2 ill. (L oo oo oo. O5 Vut 1

Description

Изобретение относитс  к двигате- лестроению, а именно к конструкции поршней двигателей внутреннего сгорани , имеющих бочкообразно-овальную форму боковой поверхности .The invention relates to engine building, namely to the design of pistons of internal combustion engines having a barrel-oval shape of a side surface.

Целью изобретени   вл етс  снижение механических потерь на трение.The aim of the invention is to reduce mechanical friction losses.

На фиг.1 показан поршень с бочкообразно-овальной формой боковой по- BepxHOCTHj на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.Figure 1 shows a piston with a barrel-oval shape of the lateral pos. BepxHOCTHj in Figure 2 - section A-A in FIG. one.

Поршень содержит головку 1 и юбку 2, котора  снабжена отверсти ми 3 дл  поршневого пальца. Юбка 2 вьтол- нена в поперечном сечении овальной и имеет бочкообразный профиль А, ко- торый выполнен в виде совокупности верхней 5 и нижней 6 парабол. Точка сопр жени  ветвей парабол 5 и 6 представл ет собой вершину 7 профил  4. Юбка 2 поршн  ограничена верхним 8 и нижним 9 торцами. Вершина JO верхней параболы 5 расположена на верхнем торце 8, а вершина 11 нижней параболы 6 - на нижнем торце 9.The piston comprises a head 1 and a skirt 2 which is provided with holes 3 for the piston pin. Skirt 2 is oval in cross section and has a barrel-shaped profile A, which is made as a combination of the top 5 and bottom 6 parabolas. The branch point of the parabolic branches 5 and 6 is the top 7 of profile 4. The piston skirt 2 is bounded by the upper 8 and lower 9 ends. The top JO of the upper parabola 5 is located on the upper end 8, and the top 11 of the lower parabola 6 - on the lower end 9.

Геометрическим местом вершин 7 профил  4, расположенных в горизонтальной плоскости,  вл етс  крива  овала 12 поршн . Геометрическим местом вершин 0 верхних парабол в плоскости верхнего торца 8 юбки 2  вл етс  крива  овала 13 поршн . Аналогично вершины 11 нижних парабол также образуют овал в плоскости торца 9.The locus of the vertices 7 of the profile 4 located in the horizontal plane is the curve of the oval 12 of the piston. The locus of the vertices 0 of the upper parabolas in the plane of the upper end 8 of the skirt 2 is the curve of the oval 13 of the piston. Similarly, the vertices 11 of the lower parabolas also form an oval in the plane of the end 9.

Рассто ние m от вершины 7 профил  4 до горизонтальной плоскости В-В, проход щей через ось 14 отверс- тий 3 дл  поршневого пальца, пропорционально рассто нию 1 от этой плоскости до центра 15 массы поршн  и определ ют его из соотношени  m (0,9,...1,8)1. Длина L юбки 2  вл етс  суммой длин L р, и L участков , образованных соответственно верхней 5 и нижней 6 параболами.The distance m from the top 7 of profile 4 to the horizontal plane BB, passing through the axis 14 of the holes 3 for the piston pin, is proportional to the distance 1 from this plane to the center 15 of the piston mass and is determined from the ratio m (0, 9, ... 1.8) 1. The length L of the skirt 2 is the sum of the lengths L p, and L of the sections formed respectively by the upper 5 and lower 6 parabolas.

Глубины Кр и К ц профил  4 в местах расположени  вершин 10 и 11 па- рабол 5 и 6 переменны по дугам поперечного сечени  юбки 2. Величины глубин профил  4 максимальны в диаметральной плоскости С-С, перпендибки 2 определ ют из следуюшз1м уравени  :The depths Kp and K of profile 4 at the locations of the peaks 10 and 11 of parabolas 5 and 6 are variable along the arcs of the cross section of the skirt 2. The depths of profile 4 are maximum in the diametral plane C – C, perpendicular 2 is determined from the following equation:

KB (0,12... .0,24) - 0,03oiKB (0.12 ... .0.24) - 0.03oi

К, (0,05,...0,10) - 0,ОЫ,K, (0.05, ... 0.10) - 0, OY,

де Кц - глубина профил  4 в местеde Cz - depth profile 4 in place

расположени  вершины 10 параболы 5, измер ема  по оси Y в плоскости торца 8 юбки 2:the location of the top 10 of the parabola 5, measured along the Y axis in the plane of the end 8 of the skirt 2:

К - глубина профил  4 в местеK - depth profile 4 in place

расположени  вершины 11 па раболы 6, измер ема  по оси Y в плоскости торца 9 юбки 2;the location of the top 11 of the parabola 6, measured along the Y axis in the plane of the end 9 of the skirt 2;

углова  координата по дуге поперечного сечени  поршн  с началом отсчета от диаметральной плоскости С-С измен етс  в пределахthe angular coordinate along the arc of the cross section of the piston with the origin from the diametral plane C – C varies within

ОС ОOS O

.-- .--

Поскольку поршень имеет две вертикальные плоскости симметрии, то изменение величин Kg и К„ рассмотрено только в одной четверти, т.е. при изменении угла ei. от О до « /2. В остальных четверт х К и К измен ютс  аналогичным образом.Since the piston has two vertical planes of symmetry, the change in the values of Kg and K „is considered only in one quarter, i.e. when changing the angle ei. from O to “/ 2. In the remaining quarters, K and K are changed in a similar manner.

Показатели степени Пр и П парабол 5 и 6 переменны по дугам поперечного сечени  юбки 2 и величины их максимальны в диаметральной плоскости С-С, перпендикул рной оси 14 отверстий 3 дл  поршневого пальца, и минимальны в диаметральной плоскости совпадающей с осью 14. Изменение показателей степени Пв и Пч по дуге поперечного сечени  юбки 2 определ ют Pi3 следующих уравнений:The exponents Pr and P of the parabolas 5 and 6 are variable along the arcs of the cross section of the skirt 2 and their maximums are in the diametral plane С-С, perpendicular axis 14 of the holes 3 for the piston pin, and minimal in the diametral plane coinciding with the axis 14. The change of the exponents Pv and Pn in the arc of the cross section of the skirt 2 determine Pi3 of the following equations:

Пв (1,83,5) - 0,20Pv (1.83.5) - 0.20

Пн (2,5,...3,5 ) - 0,Mon (2.5, ... 3.5) - 0,

где Пд и П ц - показатели степени соответственно верхней 5 и нижней 6 парабол. Исходными дл  построени  криволинейной боковой поверхности юбки поршн   вл ютс  координаты кривой 12 овала поршн , длина юбки и положение центра 15 массы поршн  относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось 14 отверстий дл  поршневоwhere Pd and P c are the exponents of the upper 5 and lower 6 parabolas, respectively. The starting points for building the curved side surface of the piston skirt are the coordinates of the piston 12 oval curve, the length of the skirt and the position of the center of mass 15 of the piston relative to the horizontal plane passing through the axis 14 of the piston holes

кул рной оси 14 отверстий 3 дл  порш- 55 ° пальца.the cool axis of the 14 holes 3 for the piston is 55 ° of the finger.

невого пальца и минимальны в диамет- На основе этих данных определ ют ральной плоскости, совпадающей с положение вершины 7 профил  4 и в осью 14. Изменение глубин Kg и К ц зависимости от угла ос - величины Kg, профил  4 по дуге поперечного сечени  К„, Rg и Пм.Затем наход т текущиеOn the basis of these data, the rally plane coincides with the position of the top 7 of profile 4 and axis 14. The change in the depths Kg and Kc depending on the angle θ is the magnitude of Kg, profile 4 along the arc of the cross section , Rg and PM. Then, the current

ординаты верхней Y | и нижней У„ парабол профил  юбки 2 по формуламordinates top Y | and the bottom U „parabol profile skirt 2 according to the formulas

Р     R

YH кЛ - (Ь1) Чпри , L J-JH JYH CL - (L1) Pry, L J-JH J

Во врем  работы двигател  поршень совершает возвратно-поступательное осевое движение и в пределах зазора в цилиндре - боковое перемещение. При этом за счет выполн ени  профил  4 предлагаемого поршн  в виде совокуп- ности двух парабол 5 и 6 обеспечиваютс  услови  эффективного гидродинамического режима смазки при осевом перемещении поршн  в обоих направлени х .During engine operation, the piston performs a reciprocating axial movement and lateral movement within the cylinder gap. At the same time, by performing the profile 4 of the proposed piston in the form of a combination of two parabolas 5 and 6, the conditions for an effective hydrodynamic lubrication regime are provided with axial movement of the piston in both directions.

Claims (3)

1. Поршень дл  двигател  внутреннего сгорани , содержащий головку и юбку, снабженную отверсти ми под поршневой палец, выполненную в поперечном сечении овальной и имеющую бочкообразный профиль, о тли чаю щ и и с   тем, что, с целью снижени  механических потерь иа трение, бочкообразный npoijatrib юбки образован совокупностью двух парабол, верхней и нижней, и его вершина расположена в точке пересечени  ветвей последних и отстоит вниз от горизонтальной плоскости, проход щей через ось отверстий под поршневой палец, на рассто нии , пропорциональном удалению от той же плоскости центра массы поршн , а глубины профил  в местах расположени  вершин верхней и нижней парабол и показатели степени этих парабол переменны по дугам поперечного сечени  юбки и их величины максимальны в диаметральной плоскости, перпендикул рной оси отверстий под1. A piston for an internal combustion engine, comprising a head and a skirt, provided with openings for a piston pin, made oval in cross-section and having a barrel-shaped profile, is aptly shaped so that, in order to reduce mechanical losses, friction, barrel-shaped The npoijatrib of the skirt is formed by a combination of two parabolas, upper and lower, and its top is located at the intersection point of the latter and is located down from the horizontal plane passing through the axis of the holes under the piston pin, at a distance proportional to the distance from the same plane of the center of mass of the piston, and the profile depths at the locations of the vertices of the upper and lower parabolas and the exponents of these parabolas are variable along the arcs of the cross section of the skirt and their values are maximum in the diametral plane perpendicular to the axis of the holes under поршневой палец, и минимальны в диаметральной плоскости, совпадающей с этой осью,piston pin, and minimal in the diametral plane coinciding with this axis, 2. Поршень ПОП.1, отличающийс  тем, что рассто ние от вершины профил  юбки до горизонтальной плоскости, проход щей через ось отверстий под поршневой палец, выполнены в соответств ш в соотношением2. Piston POP.1, characterized in that the distance from the top of the skirt profile to the horizontal plane passing through the axis of the holes under the piston pin is made according to mm (О,9,..,1,8)1, (Oh, 9, .., 1.8) 1, 5 050 5 five Q Q 00 5five где m - рассто ние от вершины профил  по горизонтальной плоскости, проход щей через ось отверстий под поршневой палец;where m is the distance from the top of the profile along a horizontal plane passing through the axis of the holes under the piston pin; 1 - рассто ние от центра массы поршн  до той же плоскости,1 - distance from the center of mass of the piston to the same plane, 3.Поршень по п,1, отличающий с   тем, что изменение глубин профил  по дугам поперечного сечени  юбки определено в соответствии с уравнени ми3. The piston according to claim 1, characterized in that the change in the depth of the profile along the arcs of the cross section of the skirt is determined in accordance with the equations Kg (0,120,24) - 0,,Kg (0,120,24) - 0 ,, Кц - (0,05,...,0,10) - 0,01ei ,Cc - (0.05, ..., 0.10) - 0.01ei, где Kg и Kj, - глубины профил  в местах расположени  вершин соответственно верхней и нижней парабол; ei - углова  координата по дуге поперечного сечени  поршн  с началом отсчета от диаметральной плоскости, перпендикул рной оси отверстий под поршневой палец, измен етс  в пределах О i ОС 7 /2.where Kg and Kj are the profile depths at the locations of the vertices of the upper and lower parabolas, respectively; ei is the angular coordinate along the arc of the cross section of the piston with the reference point from the diametrical plane, perpendicular to the axis of the holes under the piston pin, varies within Oi OS 7/2. 4,Поршень по п.), отличающийс  тем, что. изменение показателей степеней верхней и нижней парабол по дугам поперечного сечени  юбки определены в соответствии с уравнени ми4, The piston of claim.), Characterized in that. the variation of the exponents of the upper and lower parabolas along the arcs of the cross-section of the skirt are determined in accordance with the equations П, (1,8,...,3,5) - 0,20«i ;П, (1,8, ..., 3,5) - 0,20 «i; П,P, (2,5,...,3,5) - 0,05ei, (2.5, ..., 3.5) - 0.05ei, где 1 g и Пц - показатели степени соответственно верхней и нижней парабол.where 1 g and Пц are the exponents of the upper and lower parabolas, respectively. /J/ J 1212 Риг.2Rig.2 Ю 7U 7
SU864089723A 1986-07-23 1986-07-23 Piston for internal combustion engine SU1373846A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864089723A SU1373846A1 (en) 1986-07-23 1986-07-23 Piston for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864089723A SU1373846A1 (en) 1986-07-23 1986-07-23 Piston for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1373846A1 true SU1373846A1 (en) 1988-02-15

Family

ID=21246064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864089723A SU1373846A1 (en) 1986-07-23 1986-07-23 Piston for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1373846A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014900A1 (en) * 1992-01-27 1993-08-05 Aktsionernoe Obschestvo 'prontis' Method for optimization of lateral surface profile of piston and of minimal gap between the piston and cylinder at the cold condition of the engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гинцбург Б.Я. и др. Профилирование юбок поршней. М.: Машиностроение, 1973, с.30. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014900A1 (en) * 1992-01-27 1993-08-05 Aktsionernoe Obschestvo 'prontis' Method for optimization of lateral surface profile of piston and of minimal gap between the piston and cylinder at the cold condition of the engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7117838B2 (en) Internal combustion engine
JPS597728A (en) Internal combustion engine
JP2013036470A (en) Reciprocating engine
US4567866A (en) Piston crankshaft interface
CN101166897B (en) Reciprocating engine
SU1373846A1 (en) Piston for internal combustion engine
US4449494A (en) Internal combustion engine
JP2008512604A (en) Two-cycle internal combustion engine with swash plate
ES441781A1 (en) Compression ignition internal combustion engine
JP3204412U (en) Cam-driven reciprocating engine
KR20130036740A (en) High speed engine
RU2171408C2 (en) Connecting rod-piston unit
JP2021080899A (en) Internal combustion engine
RU2301364C2 (en) Oil control device of cylinder-piston group
EP0150989B1 (en) Spark ignited internal combustion engines
AU2020100333A4 (en) Tumbler Piston
RU2035603C1 (en) Internal combustion engine
SU1687827A1 (en) Piston internal combustion engine
RU2031210C1 (en) Piston machine
RU48381U1 (en) PISTON OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2018197539A (en) Piston of internal combustion engine
SU1615420A1 (en) I.c. engine piston
RU2120574C1 (en) Connecting rod-and-piston unit
CN100366883C (en) Reciprocating engine
KR19980046425A (en) Combustion chamber structure