174229. lajstromszámú szabadalom • Könnyűfém dugattyú Diesel-motorokhoz
MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 174229 Bejelentés napja: 1976. I. 14. (SchI-141) Nemzetközi osztályozás: F 02 F 3/26 * Német Szövetségi Köztársaság Uniós elsőbbsége: 1975. II. 24. (P 25 07 899.3) ORSZÁGOS Közzététel napja: 1979. IV. 28. TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. V. 31. Feltalálók: Szabadalmas: Steidle Werner mérnök, Bad Friedrichshall II, Karl Schmidt GmbH., Neckarsulm, Sander Wilfried oki. mérnök, Neckarsulm, Német ■ Szövetségi Köztársaság Deubelbeiss Ernst mérnök, Neckarsulm, Német Szövetségi Köztársaság Könnyűfém dugattyú Diesel-motorokhoz 1 A találmány tárgya könnyűfém dugattyú Diesel-motorokhoz, kemény eloxált réteggel bevont dugattyúfenékben alkalmazott égéstér-kamrával és/vagy az égéstér-kamra peremtartományában kiképzett kiömlővájattal és/vagy a dugattyúfenékben alkalmazott szelepfészek-szerű áttörésekkel. A könnyűfémből készített dugattyúk elősorban gyorsjárású Diesel-motoroknál terjedtek el, mert a könnyűfém dugattyúknak a jobb hővezetőképességük következtében még nagy középnyomások esetén is sokkal alacsonyabb a hőmérsékletük, mint a szürke öntvényből készült, hasonló dugattyúké. A könnyűfémek tulajdonságainak javítása során olyan fejlődést értek el, hogy a könnyűfém dugattyúknál viszonylag egyenletes a hőeloszlás, miáltal a belső feszültségek és így a hő okozta repedések képződésének a veszélye csökken. A könnyűfém dugattyúk előnye továbbá, hogy súlyuk a szürke öntvény dugattyúkénak csak fele. Ezáltal a motor mozgó tömege kisebb és a tömegkiegyenlítés egyszerűbb, amiből a dugattyúsebesség növelésének a lehetősége adódik. Nagy terhelésű Diesel-motoroknál azonban a könnyűfém dugattyúk megfelelően megnövekedett mechanikai igéiíybevétellel járó, viszonylag nagy gáznyomásoknak, továbbá megnövekedett hőterhelésnek vannak kitéve, amihez magasabb átlag hőmérséklet és a hőfokgradiensekből adódó nagyobb feszültségek járulnak. 2 A hőmérséklet általában mintegy 300 °C vagy magasabb, különösen a dugattyúfenéken, úgyhogy az ismert könnyűfém dugattyúanyagok termikus terhelhetősége erre az igénybevételre gyakran nem 5 kielégítő és ennek következtében a dugattyúfenéken hő okozta repedések keletkezhetnek. Különösen az erős túlhevülések helyén, például az égéstér-kamrák alatt, a dugattyúfenéken, rásütések és kiégések állhatnak elő. A hő okozta repedések és a 10 kiégések ellen a következő intézkedéseket ismerik. a) A dugattyúfenék hőmérsékletének a könnyűfém számára elviselhető határok közötti alacsony értéken tartása a dugattyúfenék permetezéses hűté-15 sével, vagy a dugattyúfenékbe beöntött hűtőcsatornákkal, amelyeken hűtőanyag áramlik át. b) Nagy tartós szilárdságú és magas olvadáspontú, nagy hőállóságú anyagréteg felhordása a dugattyúfenékre. 20 c) Merevítő részek — pl. vasötvözetből való betétek - beöntése közvetlen befecskendezésű Diesel-motoroknál a dugattyú égésterének a szélén vagy a dugattyúfenék olyan helyein, ahol erős túlhevülés veszélye áll fenn. 25 d) Szelepszerű betétek beépítése a dugattyúfenék áttöréseibe, ahol a betét a dugattyú belsejébe van csavarozva. Ennél a megoldásnál az a • hátrány adódik, hogy a betét és az áttörés közötti tömítés megromlása esetén az égési gázok egy része 30 átfúvás révén a forgattyúházba jut. 174229
