CH297545A - Piston de moteur à combustion. - Google Patents

Description

  Piston de moteur à     combustion.       La présente invention a pour objet un pis  ton pour moteur à combustion. Ce piston est  caractérisé en ce qu'il comprend un corps cy  lindrique en métal léger de résistance rela  tivement faible, une bande annulaire .en mé  tal ferreux de haute résistance encerclant  ledit corps et noyée dans celui-ci et une pelli  cule d'un alliage composé     principalement    du  métal dudit corps et du métal ferreux de la  dite bande annulaire, interposée entre ledit  corps et. les surfaces contiguës de ladite bande  pour unir d'une manière permanente ledit  corps et lesdites surfaces dans toutes les     con-          clitions    de fonctionnement du piston.  



  De préférence, pour obtenir un piston  selon l'invention, une bande annulaire de fonte  riche en nickel, ayant un grand coefficient de       dilatation    ou une bande annulaire en fonte  crise de petit module sont d'abord revêtues  d'une mince pellicule d'aluminium fondu  recouvrant. une     couehe    d'alliage de     ferro-          aluminium    sur la face intérieure et., tandis  que la bande annulaire revêtue d'aluminium  se trouve à une température au moins égale à  la température de fusion nécessaire à la cou  lée de l'aluminium ou de l'alliage à base d'alu  minium à. utiliser pour faire le corps du pis  ton, et.

   tandis que la couche d'aluminium qui  recouvre la bande est fluide ou plastique, on  coule le métal du corps en aluminium autour  clé la bande annulaire, de -préférence dans     un     moule permanent suivant la technique connue  (le la coulée. Lorsque le piston est refroidi et    retiré du moule, la bande est réunie à l'alu  minium par liaison moléculaire par la couche     E     intermédiaire d'alliage de     ferro-aluminium,    à  laquelle on donne de préférence une épais  seur de l'ordre de quelques centièmes de milli  mètres, à cause de sa nature propre, qui est  cassante.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du piston  objet de l'invention.  



       Fig.    1 est. une coupe transversale de ce  piston.  



       Fig.    2 est, à une plus grande échelle, une  coupe transversale de la garniture intérieure  du piston de la     fig.    1, représentant la dispo  sition bimétallique avec. plus de détails.  



  Dans le dessin le numéro de référence 10  désigne une bande annulaire en fonte ou en  acier coulé insérée dans un piston 11 en alu  minium coulé ou -en alliage à base d'alumi  nium. La bande     annulaire    10 forme de pré  férence un anneau complet sans la gorge de  piston 12, qui est usinée     dans    cet, anneau  après la formation -du piston complexe fer  aluminium. De préférence aussi, le diamètre  extérieur de la bande annulaire 10 .est plus  grand que celui du piston, ce qui permet -de  loger la bande convenablement dans un évide  ment ménagé dans le moule     permanent    dans  lequel on coule l'aluminium ou l'alliage à  base d'aluminium.  



  Avant. de l'introduire dans le moule on  chauffe la bande annulaire 10 en fonte ou en      acier jusqu'à la température à laquelle l'alu  minium forme un alliage avec le fer ou  l'acier, de préférence en plongeant cette bande  10 dans un bain de fusion d'aluminium ou  d'alliage à, base d'aluminium et en l'y laissant  pendant un laps de temps suffisant. pour  qu'elle atteigne cette température, puis en lais  sant. l'alliage se produire entre le métal de la  surface de la bande 10 et. l'aluminium fondu  ou l'alliage fondu à base d'aluminium, jus  qu'à ce que la mince couche désirée d'alliage  et la pellicule supérieure d'aluminium soient  formées par-dessus.

   Bien que l'alliage de       ferro-aluminixxm    soit nécessaire pour former  une liaison moléculaire entre     l'alxrminixun    et 'le  métal ferreux qui forment. le piston complexe,  la nature cassante de L'alliage exige. que la  couche en question n'ait, pas une épaisseur  supérieure à quelques centièmes de milli  mètre.  



  Pendant. que la bande annulaire ainsi  revêtue est. chauffée à une température telle  que la pellicule de surface est. encore fluide  ou plastique, cette bande est placée dans le  moule permanent ayant la forme désirée, et  le métal 11 du corps en aluminium fondu ou  en alliage fondu à base d'aluminium est. coulé  autour de la bande annulaire 10. En raison  de l'union par fusion entre, d'une part, la.

    pellicule fluide ou plastique d'aluminium qui  recouvre la bande annulaire 10, et, d'autre  part, le métal fondu et coulé, l'aluminium sera  homogène à l'extérieur de la surface de la  couche 13 d'alliage de     ferro-aluminium,    ce qui       constitue    la liaison moléculaire entre le corps  11 du piston, corps qui     est        en,    aluminium ou  alliage d'aluminium, et. la bande annulaire 10  en métal ferreux.  



  On sait que le travail thermique et le tra  vail mécanique, ainsi que les efforts de choc  et.     d'usure    auxquels le piston est soumis à  l'usage, ont une importance considérable et,  en conséquence,     i1.    est désirable, en     premier     lieu, de les réduire     axu    minimum. Il est donc.  utile de faire la bande annulaire 10 en fonte  riche en nickel contenant. environ     12,51/o    de  nickel pour réduire la. différence entre les  coefficients de dilatation thermique de la ma-         tière    dont est faite la bande annulaire 10 et  la matière dont est. tait le corps 11 du pis  ton.

   On peut encore réduire cette différence  de dilatation     thermique    en. utilisant, pour  faire le corps 11 du piston,     nu    alliage à base  d'aluminium contenant. des     ine'rédients    d'al  liage qui réduisent- la     dilatation    thermique de  l'aluminium.

   Un tel alliage est-, par exemple,       constitué        par        de        l'aluminium,        contenant        12%          de        silicium,        2,5%        de        nickel,        1,2%        de        magné-          sium    et     0,811/o    de cuivre.  



  Bien que l'on ait proposé jusqu'ici      < l'em-          ploy        er    des bandes     annulaires     < le     grande    dila  tation, quoique sans l'utilisation de la liaison  essentielle ci-dessus décrite, le demandeur a  constaté que l'on peut     également    employer de  la fonte grise ayant. un faible     module    d'élasti  cité pour servir de matière de fabrication  pour la bande annulaire, et qu'elle donne de  bons résultats à.

       eondit.ion    d'utiliser de la  fonte grise ayant un module d'élasticité infé  rieur à 1121.10s     kg/em.'    et compris, de préfé  rence, entre 773.10 et     10:5.103        liglem2.     



  La résistance de la liaison réalisée en 13  dans le piston     conforme    à la présente inven  tion constitue un facteur de     snreté    qui est  assez élevé pour que la bande annulaire 10  puisse être élargie     axialement    pour     comporter     également- la gorge annulaire la plus proche  12' bien que le segment.     inférieur    situé en 12'  ne subisse pas autant     d'usure    que les segments  situés dans les rainures 12.

Claims (1)

1. REVENDICATION Piston de moteur à, combustion, caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique en métal léger de résistance relativement faible, une bande annulaire en métal ferreux de haute résistance encerclant. ledit corps et noyée dans celui-ci et. une pellicule d'un alliage composé principalement du métal du- dit corps et du métal ferreux de.ladite bande annulaire, interposée entre ledit corps et les surfaces contiguës de ladite bande pour unir d'une manière permanente ledit corps et. les dites surfaces dans toutes les conditions de fonctionnement du piston. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Piston suivant la revendication, carac térisé en ce que le métal de faible résistance constituant. le corps cylindrique dudit piston est de l'aluminium. 2. Piston suivant, la revendication, carac térisé en ce que le métal de faible résistance constituant le corps cylindrique dudit piston est un alliage à base d'aluminium. 3. Piston suivant la revendication, carac térisé en ce que la pellicule de liaison inter posée entre la bande annulaire en métal fer reux et. le corps du piston est un alliage à base de fer et d'aluminium. 4. Piston suivant la revendication, carac térisé en ce que le métal ferreux de grande résistance a un module d'élasticité de moins de 1124.103 kg/cm2. 5.

   Piston suivant la revendication, carac térisé en. ce que le métal ferreux de grande résistance a un module d'élasticité compris entre 773.103 et 1055.103 kg/cm2. 6. Piston suivant la revendication, caracté risé en ce que le métal ferreux de grande résistance est de la fonte grise de faible mo dule.

   7, Piston suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il comporte un corps sur lequel est disposée une bande annulaire unie d'une faon permanente audit corps par une couche intermédiaire constituée par un alliage de ferro-aluminium et une pellicule extérieure d'aluminium, le métal fondu destiné à former le corps du piston ayant été coulé en contact avec ladite pellicule pendant que celle-ci a été chauffée jusqu'à sa température de fusion. 8.

   Piston suivant la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé -en ce que le métal ferreux de grande résistance est de la fonte grise ayant un module d'élasticité infé rieur à 1124.103 kg/em2.