BRPI0709177A2

BRPI0709177A2 - pistão para motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0709177A2
Application number: BRPI0709177-0A
Authority: BR
Inventors: Rainer Scharp
Original assignee: Mahle Int Gmbh
Priority date: 2006-03-25
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2011-06-28
Also published as: DE102006013905A1; CN101415928A; WO2007110055A1; JP2009531583A; US20090056534A1; EP1999360A1; KR20080106335A

Abstract

PISTãO PARA MOTOR DE COMBUSTãO INTERNA. A presente invenção refere-se a um pistão (10, 110, 210, 310) para um motor de combustão interna, com uma cabeça de pistão (11, 111, 211, 311) e uma haste de pistão (16, 116, 216, 316). De acordo com a invenção, está previsto que na parede interna (22, 122, 222, 322) da haste de pistão (16, 116, 216, 316) está prevista ao menos uma nervura de reforço (25, 125, 225, 325) se estendendo paralela ao eixo central de pistão (A).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PISTÃO PA-RA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA".

A presente invenção refere-se a um pistão para um motor decombustão interna, com uma cabeça de pistão e uma haste de pistão.

Pistões para motores de combustão interna são expostos a con-sideráveis solicitações em operação. Isso se aplica especialmente quando opistão é provido de uma haste de pistão longa relativamente ao diâmetro dopistão. Tal pistão apresenta áreas de haste de pistão relativamente grandes,que ficam expostas a solicitações por força lateral em medida especial.

A patente européia EP 0 188 108 B1 e o pedido de patente eu-ropeu 2000-320 397 A descrevem pistões para motores de combustão inter-na, cuja haste de pistão é provida ao longo da parede interna de um espes-samento radialmente circunferencial. Esse espessamento é ineficaz comsolicitações por força lateral.

O objetivo da presente invenção é disponibilizar um pistão paraum motor de combustão interna com uma cabeça de pistão e uma haste depistão, que suporte solicitações por força lateral de modo especialmenteconfiável.

A solução consiste em um pistão com as características da rei-vindicação 1. De acordo com a invenção é previsto que na parede interna dahaste de pistão seja prevista ao menos uma nervura de reforço se esten-dendo paralelamente ao eixo central do pistão.

A medida de acordo com a invenção de prover a parede internada haste de pistão de ao menos uma nervura de reforço alinhada Iongitudi-nalmente, isto é, paralelamente ao eixo central do pistão, faz com que a has-te de pistão fique estabilizada em direção axial, de modo que suporta demodo especialmente confiável solicitações por força lateral que ocorrem naoperação. O número e a disposição da ou das nervuras de reforço é total-mente variável e depende apenas da construção total ou da área de empre-go do pistão. A medida de acordo com a invenção é apropriada para todaconstrução de pistão desejada, por exemplo pistão de uma ou várias partes,pistão montado etc.Outras configurações vantajosas resultam das sub-reivindicações.

Em uma forma de execução preferida, a ao menos uma nervurade reforço se estende da região da cabeça do pistão ou da região superiorda haste do pistão até à região da extremidade livre da haste do pistão. As-sim a haste do pistão é reforçada por todo o seu comprimento axial, o queproduz uma estabilização especialmente confiável.

A ao menos uma nervura de reforço apresenta, de preferência,uma transição contínua para a região da cabeça do pistão ou região superiorda haste do pistão, de modo que as forças atuando sobre a haste do pistãosão absorvidas e desimpedidamente desviadas.

De maneira vantajosa, dependendo do tipo e da intensidade dassolicitações que ocorrem, são previstas duas ou mais nervuras de reforço.Especialmente, se comprovou particularmente eficaz a disposição de duasnervuras de reforço diametralmente contrapostas entre si, se que o peso dopistão será demasiado alto. Recomenda-se então dispor as duas nervurasde reforço transversalmente ao eixo central longitudinal de uma perfuraçãode cubo prevista no pistão.

A ao menos uma nervura de reforço pode apresentar uma seçãotransversal qualquer, sendo que se comprovou como conveniente uma se-ção transversal essencialmente trapezoidal, em forma de segmento circular,em forma de semicírculo ou retangular.

A ao menos uma nervura de reforço pode formar um filete deunião entre a cabeça de pistão e a haste de pistão, especialmente quandona cabeça de pistão está previsto um canal de refrigeração com uma cober-tura do lado inferior aberto.

Exemplos de execução da invenção serão a seguir detalhada-mente explicados com auxílio dos desenhos em apenso. Mostram em umarepresentação esquemática, fora de escala:

figura 1 a - um primeiro exemplo de execução de um pistão deacordo com a invenção em uma representação em corte, bipartida, sendoque a parte da direita está girada a 90 ° com relação à parte da esquerda;figura 1b - um corte ao longo da linha IB na figura 1a;

figura 2a - um outro exemplo de execução de um pistão de a-cordo com a invenção em uma representação segundo a figura 1a;

figura 2b - um corte ao longo da linha Ilb na figura 2a;

figura 3a - um outro exemplo de execução de um pistão de a-cordo com a invenção em uma representação segundo a figura 1a;

figura 3b - um corte ao longo da linha Illb na figura 3a;

figura 4a - um outro exemplo de execução de um pistão de a-cordo com a invenção em uma representação segundo a figura 1 a; e

figura 4b - um corte ao longo da linha IVb na figura 4a.

As figuras 1a e 1b mostram um primeiro exemplo de execuçãode um pistão 10 em uma só parte nesse caso. O pistão 10 apresenta, demaneira em si conhecida, uma cabeça de pistão 11 com uma cava de com-bustão 12 bem como um filete de fogo 13 circunferencial e uma parte anular14 circunferencial. Um canal de refrigeração 15 circunferencial está indicadoem linha mista. O pistão 10 apresenta, ainda, de maneira em si conhecida,uma haste de pistão 16 em uma só peça com a cabeça de pistão 11 nesseexemplo de execução com áreas de rolamento 17. A cabeça de pistão 11está ainda unida, de maneira em si conhecida, através de uniões de cubo 18com cubos 19, que apresentam perfurações de cubo 21 para alojamento deum pino de pistão não representado.

Na parede interna 22 da haste de pistão 16 estão dispostas duasnervuras de reforço 25 diametralmente contrapostas entre si, alinhadas emparalelo para com o eixo central do pistão. As nervuras de reforço 25 produ-zem uma estabilização da haste de pistão 16 em direção axial, de modo quepodem ser absorvidas de modo especialmente confiável solicitação de forçalateral que ocorrem em funcionamento. Isso confere ao pistão 10 de acordocom a invenção um decurso de movimento mais suave, com menor resso-nância, especialmente quando a haste de pistão 16 apresenta um compri-mento axial aumentado. As nervuras de reforço 25 se estendem no exemplode execução do lado inferior da cabeça de pistão 11, isto é, por baixo da ca-va de combustão 12, até a região da extremidade 23 livre da haste de pistão16. Assim a haste de pistão 16 fica estabilizada por todo o seu comprimentoaxial. As nervuras de reforço 25 no exemplo de execução apresentam tran-sição contínua, isto é, sem que seja prevista uma aresta viva, para a regiãoda cabeça de pistão 11, de modo que as forças atuando sobre a haste depistão 16 são absorvidas e desviadas de modo especialmente confiável. Adisposição de apenas duas nervuras de reforço 25 diametralmente contra-postas entre si segundo esse exemplo de execução tampouco conduz a umaumento essencial do peso do pistão 10 de acordo com a invenção. Nãoobstante, graças a essa disposição é obtida uma estabilização particular-mente eficaz da haste de pistão 16. Isso se aplica especialmente quando,como nesse exemplo de execução, as nervuras de reforço 25 ficam dispos-tas transversamente ao eixo central longitudinal B das perfurações de cubo 21.

As nervuras de reforço 25 podem apresentar uma seção trans-versal qualquer, sendo que se comprovou conveniente uma seção transver-sal essencialmente trapezoidal, em forma de segmento circular, em forma desemicírculo ou retangular.

As figuras 2a e 2b mostram um outro exemplo de execução deum pistão 110 montado nesse caso. O pistão 110 apresenta, de maneira emsi conhecida, uma cabeça de pistão 111 com uma cava de combustão 112bem como um filete de fogo 113 e uma parte anular 114 circunferencial. Opistão 110 apresenta ainda uma haste de pistão 116 com áreas de rolamen-to 117, unida de modo em si conhecido com a cabeça de pistão 111, nesseexemplo separada. A haste de pistão 116 está ainda unida, de maneira emsi conhecida, através de uniões de cubo 118 com cubos 119, que apresen-tam perfurações de cubo 212 para alojamento de um pino de pistão não re-presentado. A cabeça de pistão 111 e a haste de pistão 116 encerram umcanal de refrigeração 115 circunferencial.

Na parede interna 122 da haste de pistão 116 estão dispostasduas nervuras de reforço 125 diametralmente contrapostas entre si, alinha-das paralelamente ao eixo central de pistão A e transversalmente ao eixocentral longitudinal B das perfurações de cubo 121,que apresentam funçãojá descrita. As nervuras de reforço 125 se estendem, no exemplo de execu-ção, da extremidade superior da haste de pistão 116 até à extremidade 123livre da haste de pistão 116. Assim a haste de pistão 116 fica estabilizadapor todo o seu comprimento axial. As nervuras de reforço 125 nesse exem-pio de execução apresentam transição contínua, isto é, sem que seja previs-ta uma aresta viva, para a região da haste de pistão 116, de modo que asforças atuando sobre a haste de pistão 116 são absorvidas e desviadas demodo especialmente confiável.

Também as nervuras de reforço 125 podem apresentar uma se-ção transversal qualquer, sendo que se comprovou conveniente uma seçãotransversal essencialmente trapezoidal, em forma de segmento circular, emforma de semicírculo ou retangular.

As figuras 3a e 3b mostram um outro exemplo de execução deum pistão 210 nesse caso em uma só peça. O pistão 210 apresenta, de ma-neira em si conhecida, uma cabeça de pistão 211 com uma cava de com-bustão 212 bem como um filete de fogo 213 e uma parte anular 214 circunfe-rencial. O pistão 210 apresenta ainda uma haste de pistão 216 com áreas derolamento 217, unida de modo em si conhecido com a cabeça de pistão 211,nesse exemplo em uma só peça. A cabeça de pistão 211 está ainda unida,de maneira em sua conhecida, através de união de cubo 218 com cubos219, que apresentam perfurações de cubo 221 para alojamento de um pinode pistão não representado. Na cabeça de pistão 211 está ainda previsto, naaltura da parte anular 214, um canal de refrigeração 215 circunferencial, a-berto para baixo, isto é, para a haste de pistão 216, que, de modo em si co-nhecido, está fechado por meio de uma cobertura 224. Para inserção da co-bertura 224 está previsto um recesso 226 entre cabeça de pistão 211 e has-te de pistão 216.

Na parede interna 222 da haste de pistão 216 estão dispostasduas nervuras de reforço 225 diametralmente contrapostas entre si, alinha-das paralelamente ao eixo central de pistão A e transversalmente ao eixocentral longitudinal B das perfurações de cubo 221, com a função já descrita.As nervuras de reforço 225 se estendem, no exemplo de execução, da regi-ão superior da haste de pistão 216, aproximadamente na altura das uniõesde cubo 218, até à região de sua extremidade 223 livre. Assim a haste depistão 216 fica estabilizada por todo o seu comprimento axial. As nervurasde reforço 225 nesse exemplo de execução também apresentam transiçãocontínua, isto é, sem que seja prevista uma aresta viva, para a região dahaste de pistão 216, de modo que as forças atuando sobre a haste de pistão216 são absorvidas e desviadas de modo especialmente confiável.

As nervuras de reforço 225 podem apresentar uma seção trans-versal qualquer, sendo que se comprovou conveniente uma seção transver-sal essencialmente trapezoidal, em forma de segmento circular, em forma desemicírculo ou retangular.

As figuras 4a e 4b mostram um outro exemplo de execução deum pistão 310 nesse caso em uma só peça. O pistão 310 apresenta, de ma-neira em si conhecida, uma cabeça de pistão 311 com uma cava de com-bustão 312 bem como um filete de fogo 313 e uma parte anular 314 circunfe-rencial. O pistão 310 apresenta ainda uma haste de pistão 316 com áreas derolamento 317, unida de modo em si conhecido com a cabeça de pistão 311,nesse exemplo em uma só peça. A cabeça de pistão 311 está ainda unida,de maneira em sua conhecida, através de união de cubo 318 com cubos319, que apresentam perfurações de cubo 321 para alojamento de um pinode pistão não representado. Na cabeça de pistão 311 está ainda previsto, naaltura da parte anular 314, um canal de refrigeração 315 circunferencial, a -berto para baixo, isto é, para a haste de pistão 316, que, de modo em si co-nhecido, está fechado por meio de uma cobertura 324. Para inserção da co-bertura 324 está previsto um recesso 326 entre cabeça de pistão 311 e has-te de pistão 316.

Na parede interna 322 da haste de pistão 316 estão dispostasduas nervuras de reforço 325 diametralmente contrapostas entre si, alinha-das paralelamente ao eixo central de pistão A e transversalmente ao eixocentral longitudinal B das perfurações de cubo 321, com a função já descrita.As nervuras de reforço 325 se estendem, no exemplo de execução, da regi-ão superior da haste de pistão 326, aproximadamente na altura das uniõesde cubo 328, até à região de sua extremidade 323 livre. Assim a haste depistão 326 fica estabilizada por todo o seu comprimento axial. As nervurasde reforço 325 nesse exemplo de execução também apresentam transiçãocontínua, isto é, sem que seja prevista uma aresta viva, na extremidade decada filete de união 328, para a parte inferior da cabeça de pistão 311, demodo que as forças atuando sobre a haste de pistão 316 são absorvidas edesviadas de modo especialmente confiável.

As nervuras de reforço 325 podem apresentar uma seção trans-versal qualquer, sendo que se comprovou conveniente uma seção transver-sal essencialmente trapezoidal, em forma de segmento circular, em forma desemicírculo ou retangular.

Claims

1. Pistão (10, 110, 210, 310) para um motor de combustão inter-na, com uma cabeça de pistão (11, 111, 211, 311) e uma haste de pistão(16, 116, 216, 316), caracterizado pelo fato de que na parede interna (22,- 122, 222, 322) da haste de pistão (16,116,216, 316) está prevista ao menosuma nervura de reforço (25, 125, 225, 325) se estendendo paralela ao eixocentral de pistão (A).

2. Pistão de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a ao menos uma nervura de reforço (25, 125, 225, 325) se estendeda região da cabeça de pistão (11,-111, 211, 311) ou da região superior dahaste de pistão (16, 116, 216, 316) até à região da extremidade livre (23,- 123, 223, 323) da haste de pistão (16, 116, 216, 316).

3. Pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de que a ao menos uma nervura de reforço (25, 125,- 225, 325) apresenta uma transição contínua para a região da caneca de pis-tão (11, 111, 211, 311) ou região superior da haste de pistão (16, 116, 216,316).

4. Pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de que estão previstas duas ou mais nervuras dereforço (25, 125, 225, 325).

5. Pistão de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fatode que estão previstas duas nervuras de reforço (25, 125, 225, 325) diame-tralmente contrapostas entre si.

6. Pistão de acordo com reivindicação 5, caracterizado pelo fatode que as duas nervuras de reforço estão dispostas transversalmente aoeixo central longitudinal (B) de uma perfuração de cubo (21, 121, 221, 321)prevista no pistão (10, 110, 210, 310).

7. Pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de que a ao menos uma nervura de reforço (25, 125,- 225, 325) apresenta uma seção transversal essencialmente trapezoidal, emforma de segmento de círculo, em forma de semicírculo ou retangular.

8. Pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes,caracterizado pelo fato de que a ao menos uma nervura de reforço (325)forma um filete de união (328) entre a cabeça de pistão (311) e a haste depistão (316).