203394. lajstromszámú szabadalom • Dugattyú belsőégésű motorokhoz
1 HU 203 394 B 2 A találmány tárgya dugattyú belsőégésű motorokhoz, amelynek dugattyúcsapfurattal kiképzett szoknyája és rugói vannak, a dugattyúcsapfuratok tengelye merőleges a szoknya tengelyére, alkotóján a dugattyúcsapfuratok különböző oldalán kettő hengeres felülettel rendelkező kikönnyítés van kimunkálva, ezek tengelye a szoknya tengelyével párhuzamos és mindegyikében betét van elrendezve, amelynek motorhenger felületével érintkező felülete hengeresre van kiképezve, amelynek külső görbületi sugara a motorhenger rádiuszával azonos és a belső hengeres felülete a kikönnyítésével azonos görbületi sugárral van kialakítva, továbbá a rugók mindegyike a megfelelő betét és a szoknya között a betétet a motorhengerhez nyomóan van elrendezve. Ismeretes, hogy a belsőégésű motorok esetében a dugattyú elbillenése hatására lecsökken a dugattyúgyűrűk tömítő hatása, amelyek a dugattyú elbillenése pillanatában összekapcsolódás útján átmenő keresztmetszeteket hoznak létre, s ezek pedig elégségesek ahhoz, hogy az égéstérből a gázok keresztültörjenek a motorházba. A dugattyú elbillenésénck a kiküszöbölése érdekében szükséges, hogy a szoknya és a henger közötti hézagot a legnagyobb mértékben lecsökkentsük, ami a hengerben olyan dugattyúmozgást biztosít, hogy a henger és a szoknya tengelye egybeesik, ami azt jelenti, hogy a dugattyú nem áll ferdén. Ismeretes a 4 158 3281. számú US szabadalmi leírásból dugattyú belsőégésű motorokhoz, amelynél a hengerben a szoknya mozgásakor az egy tengely űség biztosítása érdekében betét van elrendezve, amely fluoros műanyagból van kiképezve és a szoknya, valamint motorhenger között van a szoknya alkotóján kiképzett kikönnyítésben elrendezve. A fluoros műanyagból kialakított betétnek hosszmetszete ék alakú, amely a dugattyúfejtől kiindulva elvékonyodik. A kikönnyítés hosszabb, mint a betét, ami azt jelenti, hogy a betétnek módjában áll az, hogy a kikönnyítésben az egyik végállásból a másikra elcsússzon a szoknya tengelye mentén. Ennél a megoldásnál a betét homlokfelülete és a kikönnyítés vége között a végállásokban hézagnak kell maradnia. Viszont megszüntethető a henger és a szoknya közötti hézag, ha a dugattyú az egyik irányban az alsó holtpontból a felső holtpont felé halad és a betétet eközben beékeli a hézagba, míg a dugattyú ellenkező irányú elmozgása során kerül sor a betét beékelődésének az oldására, tehát a felső holtpontból az alsó irányában. Itt most a szoknya, a betét és a henger között hézag alakul ki és bekövetkezik a dugattyú elbillenése, ami kopását lényeges mértékben fokozza és lecsökkenti az élettartamát. Ezen túlmenően veszít a vastagságából a betét üzem közben. Ez pedig odavezet, hogy a kikönnyítés alsó homlokoldala és a betét közötti rés fokozatosan lecsökken és ennek a megszűnte után már nem tud célnak megfelelően funkcionálni a betét, ami azt jelenti, hogy nem képes kiküszöbölni a szoknya és a henger közötti rést Ismeretes továbbá a 393 7551. számú DE szabadalmi leírásból dugattyú belsőégésű motorokhoz, amelynél a betét a szoknya és a henger közötti rést függetlenül a dugattyú mozgási irányától szünteti meg. Az ismert dugattyúnak dugattyúcsapfuratokkal kiképzett szoknyája van, amelynek alkotóján a dugattyúcsapfuratok tengelyének különböző oldalai irányában kettő hengeres felülettel kiképzett kikönnyílés van kimunkálva, s tengelye a szoknya tengelyével párhuzamos és ezek mindegyikében motorhenger felületével érintkező, hengeres külső felülettel kialakított betét van elrendezve, ahol a hengeres külső felület görbületi sugara megegyezik a henger sugarával. Továbbá a betétnek hengeres belső felülete van, amelynek görbületi sugara azonos a kikönnyítés görbületi sugarával. Az ismert dugattyúban még kettő rugó is el van rendezve, amelyek mindegyike a betét és a szoknya között van elrendezve és a betétet a hengerhez nyomja. A betét keresztmetszetében azonos vastagságúra van kialakítva, mivel kettő koncentrikus kör íve által van behatárolva. A betét belső felülete és a kikönnyítés felülete között hézaggal van elrendezve. Hosszukat tekintve a betét és a kikönnyítés egymással azonos, ezáltal a kikönnyítésben a szoknyához képest a betétnek a szoknya tengelye mentén történő elcsúszása korlátozva van. Ezen túlmenően a betét a szoknyával csap útján van összekapcsolva, ami nem engedi meg azt, hogy a betét a szoknya tengelye körül elforduljon. Mindegyik rugó a betét és a szoknya között a megfelelő kikönnyítésben úgy van elrendezve, hogy tengelyük sugárirányban helyezkedik el és az ugyancsak sugárirányban ható rugóerő a betétet odanyomja a henger falához. Tehát, a betét a rugó hatása alatt csupán csak sugárirányban képes elcsúszni és a szoknya, valamint a henger közötti rést a hengerben a dugattyú mozgása közben az egytengelyűség biztosítása érdekében kiküszöbölni a dugattyú kibillenésének a csökkentése érdekében. A rugók ilyen elrendezése szükségessé teszi azt, hogy olyan erőt fejtsenek ki, amely nagyobb, mint a dugattyúra ható oldalerők értéke. Annak ellenére, hogy a dugattyút érő oldalerők értéke 4-5-ször kisebb, mint a dugattyút érő tengelyirányú erő, amely a munkaerő, mégis meglehetősen nagy értéket képviselnek. Ezért kell nagyobb merevséggel rendelkező nyomórugót alkalmazni. A dugattyú üzemelése alatt a betétre ható rugóerő mértéke jelentősen csökken, ami a dugattyú élettartamának a lecsökkenéséhez vezet. Ekkor a betét és a kikönnyítés felülete közötti hézag megnövekszik, ami a hengerben a dugattyú egytengelyű mozgásában zavart idéz elő és a dugattyút kibillenti. A találmány feladata dugattyú kialakítása belsőégésű motorokhoz olyan betéttel, amely a dugattyú üzemelése alatt kiküszöböli maradéktalanul a szoknya és a henger közötti hézagot függetlenül a betét és a henger kopásmértékétől, kizáija a dugattyú elbillenését és ezáltal meghosszabbítja a dugattyú élettartamát. A kitűzött feladatot a bevezetőben említett dugattyúnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a betétek keresztmetszete görbevonalú ékként van kialakítva, amelynek legnagyobb szöge legfeljebb a betét súrlódási szögével azonos, továbbá a betét belső felülete a kikönnyítés hengeres felületével érintkezik, amelynek tengelye a szoknya tengelyéhez képest a dugattyúcsapfurat tengelye mentén, az ék elvékonyodási irányában, betét belső felületének görbületi sugara és ékszög szorzatának mértékével el van tolva, ahol a rugók úgy vannak elrendezve, hogy a rugó erőhatásiránya és a megfelelő betét felületén a rugók támadáspontján keresztülmenő érintő közötti szög az ékelvékonyodás irányában 90“-nál kisebb. A betétnek ilyen görbevonalú szerkezet kialakítása ékként, lehetővé teszi azt, hogy segítségével kiküszöböljük a szoknya és a henger közötti hézagot maradék5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
