177087. lajstromszámú szabadalom • Dugattyú, löketdugattyús belsőégésű motorokhoz, főként diesel-motorokhoz
3 177087 4 oldást ír te például a P 25 45 588.3-13 számú NSZK szabadalmi bejelentés. A találmánnyal megoldandó feladat tehát főleg a bevezetőben leírt dugattyút úgy továbbfejleszteni, hogy annak statikája minden dugattyúátmérőhöz egyszerűen meghatározható legyen és ezen túlmenően a lehető legkisebb anyagráfordítást tegye lehetővé. A kitűzött feladatot a találmány szerint a bevezetőben leírt dugattyúnál úgy oldottuk meg, hogy a dugattyú palástja a dugattyúfenék és a dugattyúláb között forgásszimmetrikus kúpként van kialakítva, ez a kúp bázisa felőli támsíkjával a dugatytyúfenékhez, másik támsíkjával pedig a dugattyúlábhoz csatlakozik, valamint a dugattyúfenékhez csatlakozó támsík átmérőjének és a dugattyúlábhoz csatlakozó támsík átmérőjének aránya közelítőleg 2:1. A fenti intézkedésekkel olyan dugattyút hozunk létre, amely nem csak a találmánnyal kitűzött feladatot oldja meg maradéktalanul, hanem ezen túlmenően egyes szakaszainak forgásszimmetrikus kialakítása következtében igen egyszerű gyártást tesz lehetővé. Az így kialakított dugattyút mind forgácsolással, mind pedig öntéssel egyszerű módon le lehet gyártani, valamint ezeknek a gyártásmódoknak megfelelően kiegyensúlyozottabban készíthető. Mivel ezáltal a kiegyensúlyozatlanság és más negatív hatások ilyen gyártásmódoknál kiküszöbölhetők, az így gyártott dugattyú a hengerben egzaktabb futási tulajdonságokat is biztosíthat. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példakénti kiviteli alakját vázlatosan tüntettük fel. A rajzon: Az 1. ábra dugattyú hosszmetszete, a 2. ábrán I-I síkban metszve; A 2. ábra az 1. ábra szerinti dugattyú felülnézete. Amint a rajzon feltüntettük, 1 dugattyú lényegében 2 dugattyúfenékből, ehhez csatlakozó 3 gyűrűtartóból, valamint a 2 dugattyúfeneket és a 3 gyűrűtartót 4 dugattyúlábbal összekötő 5 dugattyúpalástból van kialakítva. Az 5 dugattyúpalást ennél forgásszimmetrikus csonkakúpként van kialakítva, amely bázisával a 2 dugattyúfenékhez, másik végével pedig a 4 dugattyúlábhoz csatlakozik. Az 5 dugattyúpalást 1. ábrán alsó részén az 1 dugattyú közepén át vezető X hossztengelyhez képest szimmetrikusan 6 és 7 szárak vannak elhelyezve. Ezek a rajzon fel nem tüntetett, csupán vékony eredményvonallal jelzett 10 csapszeg számára 8 és 9 furatokkal vannak ellátva és a dugattyún át a 10 csapszeg segítségével 11 vezetőrésszei vannak összekötve. A II vezetőrész előnyösen gyűrűként van kialakítva és a 10 csapszegek számára 12 és 13 ágyazáshellyel van ellátva. Ezen túlmenően a 11 vezetőrész a belsőégésű motor 14 hengerfalára normálerőket átadó 15 köpennyel van ellátva, amellyel az 1 dugattyú, itt főleg annak 3 gyűrűtartója a 14 hengerfalon van vezetve. A 3 gyűrűtartónak és a 2 dugattyúfeaékkel ellátott 5 dugattyúpalástnak, (ezzel a megosztásával), másrészt a 11 vezetőrésszel lehetővé válik, hogy a 3 gyűrűtartót mentesítsük olyan normálerőktől, amelyek a 14 hengerfalra ferdén hatnak. így a 3 gyűrűtartó tömítő- és lehúzógyűrűínek csökkentett igénybevétele folytán sajátos feladatainak jobban eleget tud tenni. Azért, hogy az 1 dugattyúnak statikáját tekintve hosszabb élettartamot biztosító előfeltételeket kölcsönözzünk, az 5 dugattyúpalást nem csupán a fent említett csonkakúp alakú, hanem a 2 dugattyúfenéken ez úgy támaszkodik fel, hogy a dugattyúfenék felőli 18 támsíkja a dugattyú 20 átmérőjének 19 súlykőre körzetében a dugattyúfenéken felfekszik. A 19 súlykör alatt ennél az 1 dugattyú Y forgástengelye körüli osztókor értendő, amely a dugattyú 20 átmérőjének mintegy 0,7-szeresének felel meg. Az 5 dugattyúpalást második 21 támsíkja a 4 dugattyúláb körzetében keresztsíkban fekszik, amely a dugattyúpalást és a 6 és 7 szárak csatlakozási helyénél helyezkedik el és a dugattyú csonkakűpjával van meghatározva. Ennek a keresztsíknak az Y forgástengelyen átmenő kiterjedésének hossza - amelyet a rajzon 22 hivatkozási számmal jelöltünk - az 5 dugattyúpalástnak a 2 dugattyúfenékhez csatlakozó 18 támsíkja, illetve a 19 súlykör mintegy 0,5-szörös átmérőjének felel meg. A 2 dugattyűfenékhez és a 4 dugattyúlábhoz csatlakozó 18, illetve 21 támsíkok előnyösen azonos felüíetűek lehetnek, úgyhogy azok főleg a gáznyomás által egyenletesen is terhelhetők az 5 dugattyúpalást nyomás hatására bekövetkező törése nélkül. Az 1 dugattyú ábrázolt példakénti kiviteli alakjánál az 5 dugattyúpaláston belül 23 égéstér van kiképezve és ez az égéstér az egyszerűség kedvéért gömb alakú. Ez természetesen nem zárja ki, hogy az 1 dugattyút az 5 dugattyúpalástján belüli 23 égéstér nélkül alakítsuk ki. Annak érdekében, hO|y a 23 égéstérből az ábrázolt esetben az 5 dugattyúpaláston belül a 3 gyűrűtartóra irányuló hőáramlást messzemenőleg megakadályozzuk, a 19 súlykör körzetében a 2 dugattyúfenéken gyűrű alakú 24 szűkítéshely van kiképezve. Ezen a szűkítéshelyen -át van a 3 gyűrűtartó a 2 dugattyúfenékkel összekötve. A 24 szfikítésheiy segítségével létrehozott hőszigeteléssel a 23 égéstér közepének körzetéből származó hőáram radiálisán kifelé annyira le van fojtva, hogy a 3 gyűrűtartő az égési hőtől lényegesen kevésbé van igénybevéve. így az első 16 tömítőgyűrűt amely a 2 dugattyúfenéken átmenő 25 síkhoz a legközelebb fekszik, ettől csak kissé távolabb kell elhelyezni, mint az 5 dugattyúpalást 18 támsíkja i A 24 szűkítéshely a 18 támsík körzetében, jelen esetben a 19 súlykör körzetében fekszik, vastagsága pedig kisebb lehet, mint a 3 gyűrűtartó első 16 tömítőgyűrűének az említett 25 síktól való távolsága. Olyan esetekben, amelyekben az 5 dugattyúpalást csak csésze alakúra és vékonyabb faivastagságúra készíthető, a 18 és 21 támsíkok felületein a 2 dugattyúfenéken és a 4 dugattyúlábon azonosak, illetőleg közelítőleg azonosak legyenek. Olyan megoldás is lehetséges, amelynél a dugattyúpalást falvastagsága csupán oly módon van megváltoztatva, hogy a 18 tárnáiknál a fai keresztmetszete kisebb, mint a 4 dugattyúlábnál levő 21 tárnáiknál az 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2