CH347382A - Piston de moteur à combustion interne - Google Patents

Description

  Piston de moteur à combustion interne    Dans les moteurs à combustion interne modernes,  les pistons sont soumis à des contraintes mécaniques  et thermiques importantes.  



  Dans les pistons actuels, réalisés généralement  par coulée en fonderie, on est amené à renforcer  considérablement l'épaisseur de la jupe au voisinage  des     paliers    destinés à recevoir l'axe de la bielle ; il  en résulte une     répartition    inégale des masses et, par  conséquent, de la rigidité du piston ainsi que des  conditions d'échauffement de     celui-ci,        conduisant    à  l'apparition de quatre zones dangereuses de     part    et  d'autre des deux paliers.

   C'est dans ces zones, entre  les     parties    renforcées et les parties restantes de la  jupe, que sont plus grands, en effet, les risques de  grippage du piston sous les contraintes mécaniques  et thermiques et plus particulièrement sous l'action  des forces de basculement. Le moyen actuellement  utilisé pour réduire ces risques de grippage consiste  à adopter des formes ovales, des profils plus ou  moins complexes qui compliquent la fabrication.  



  La présente invention a pour but de remédier aux  inconvénients précités.  



  Le piston suivant l'invention, comportant deux  paliers destinés à     supporter    l'axe de la bielle et     fixés     à des     ouvertures    diamétralement opposées de sa jupe,  est caractérisé en ce que chaque palier est relié à  une armature de raidissement liée, d'une     part,    au  fond du piston et, d'autre     part,    au bas de la jupe.  



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



  La     fig.    1 est une coupe suivant la ligne     I-I    de  la     fig.    2 de ladite forme d'exécution.    La     fig.    2 est une coupe suivant la ligne     II-II     de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue     partielle    de la     partie    supé  rieure de la première variante dans laquelle la tête  et la jupe sont obtenues en une seule pièce, par em  boutissage profond et repoussage.  



  La     fig.    4' est une vue similaire de la seconde  variante avec calotte     porte-segments        rapportée.     



  La     fig.    5 est une vue similaire de la troisième  variante à anneaux soudés.  



  La     fig.    6 est une vue similaire de la quatrième  variante avec tête     rapportée.     



  Dans la forme d'exécution représentée aux     fig.     1 et 2, le piston     comporte    une jupe 21 constituée  par un tronçon de tube en tôle d'acier doux ayant  subi un rétreint dans sa     partie    supérieure pour y  former un col 22, une gorge 23 étant formée à la  base de ce col pour recevoir un jonc 24 de cuivre  rouge pour brasage. Deux bossages     cylindriques    25  diamétralement opposés sont, en outre, emboutis  dans la jupe pour recevoir chacun l'extrémité exté  rieure d'un tronçon de tube destiné à former un  palier 26 pour l'axe de la bielle (non représenté).  



  Le col 22 est     coiffé    d'une calotte 28 formant la  tête du piston et présente des gorges 29, destinées  à recevoir les segments d'étanchéité, et 30, destinée  à recevoir le segment racleur.     Cette    calotte, égale  ment en tôle d'acier, est obtenue par emboutissage  suivi d'un usinage des gorges.  



  Le piston     comporte    enfin une armature de raidis  sement constituée par deux cloisons 31 en tôle  d'acier doux embouties à la forme voulue ; chacune      de ces cloisons forme un bossage     cylindrique    32       supportant    l'extrémité intérieure du palier 26 cor  respondant, et comporte un rebord supérieur 33  disposé au contact de la face interne de la tête du  piston, et se poursuivant de chaque côté par des  rebords latéraux 34 qui suivent en descendant le col  32 d'abord, puis la face interne de la jupe sur la  plus grande longueur de celle-ci, de part et d'autre  de chaque     palier    26. Ces cloisons     comportent    enfin  un certain nombre de perforations 35 destinées à les  alléger.  



  Les surfaces de contact de ces     pièces,    notamment  les faces internes des bossages 25, 32 et/ou la     surface     extérieure des paliers 26, les faces     externes    des  rebords 33 et 34 des cloisons 31, étant préalablement  badigeonnées de cuivre, on procède au brasage de  l'ensemble au four à atmosphère contrôlée, à atmo  sphère d'hydrogène par exemple. On obtient     ainsi     une soudure rapide et     solide    des diverses pièces, l'en  semble étant     porté    dans le four à une température  supérieure au point de fusion du cuivre.  



  L'expérience confirme qu'un piston ainsi constitué  se     comporte    remarquablement à l'usage et bénéficie  d'un guidage irréprochable à     l'intérieur    du cylindre ;  l'examen de la     surface        externe    de la jupe, après un  fonctionnement prolongé, permet de constater l'effet  du guidage orienté par l'armature de raidissement  perpendiculairement à l'axe de la bielle, dans le sens  le plus favorable, par conséquent, pour protéger le  piston contre les effets de basculement.  



  Dans la variante représentée à la     fig.    3, la jupe  40 et la tête     porte-segments    41 sont     réalisées    en  une seule pièce par emboutissage profond cylindrique,  les gorges     porte-segments    étant obtenues ensuite par  repoussage dans le corps de la jupe ainsi formée.  



  . La     fig.    4 montre une autre variante comprenant  une jupe 42 formée par double emboutissage et  un col 43 fermé par une tête 44, ce col et sa tête  étant doublés extérieurement par une calotte     porte-          segments    45 obtenue par emboutissage ou matriçage,  suivi d'un usinage des gorges destinées à recevoir les  segments, ladite calotte étant fixée par soudure  autour du col 43 et au-dessus de la tête 44.  



  On a ménagé ici, à la périphérie de la calotte  45, à l'aplomb des gorges destinées à     recevoir    les  segments, une gorge 55 susceptible de recevoir un  remplissage en sodium ou tout autre matériau appro  prié à assurer, par changement d'état aux tempéra  tures élevées de fonctionnement de     cette    partie du  piston, une     protection    thermique des segments et  principalement du premier segment. Une disposition  analogue pourra bien entendu être prévue, si on le  désire, également dans le cas des autres formes  d'exécution décrites. Ce moyen de protection ther  mique des segments peut être     particulièrement    utile  dans le cas de pistons de moteurs Diesel, par  exemple.  



  Selon la variante de la fi-, 5, la calotte     port     segments     comporte    une jupe 42, 43, 44, du même  type que celle de     la,    figure précédente, une calotte    46, des anneaux 47, 48 délimitant entre le bord péri  phérique de ladite calotte 46, entre eux et également  avec l'épaulement 49 de la jupe elle-même, les gorges  destinées à recevoir les segments.  



  La     fig.    6 montre encore une     variante    dans  laquelle la jupe 50 est un simple tronçon de tube  d'acier dans une extrémité duquel est engagée, avec  une soudure périphérique 51, une calotte     porte-          segments    52 ; les gorges 53, 54, destinées à recevoir  les segments, sont     usinées    dans la surface     cylindrique     de cette calotte tandis que la gorge 55 du segment  racleur a l'un de ses     flancs    constitué par le bord  terminal de la jupe amené en prolongement d'un  épaulement 56 formé à cet effet au-dessus de la  collerette de fixation de la calotte 52.  



  Dans tous les cas envisagés ci-dessus, les assem  blages sont effectués par     soudo-brasure    en atmo  sphère contrôlée qui permet des soudures rapides et  d'une parfaite solidité ; les bagues des paliers, égale  ment assemblées par soudure, sont attachées, comme  dans le cas de la forme d'exécution des     fig.    1 et 2,  d'une     part,    à la jupe et, d'autre     part,    aux cloisons  d'armature (lesquelles n'ont pas été représentées à  nouveau sur les     fig.    3 à 6).  



  Il n'est, bien entendu, pas nécessaire que toutes  les parties du piston soient     constituées    par le même  métal : ainsi, dans le cas de la variante de la     fig.    5,  par exemple, la calotte 46, destinée à venir au con  tact direct des gaz, peut être en un métal     différent     des     parties    restantes. La même remarque est appli  cable aux tronçons de tube formant le palier 26       (fig.    1, 2).

Claims (1)

1. REVENDICATION Piston de moteur à combustion interne, compor tant deux paliers destinés à supporter l'axe de la bielle et fixés à des ouvertures diamétralement oppo sées de sa jupe, caractérisé en ce que chaque palier est relié à une armature de raidissement liée, d'une part, à la tête du piston et, d'autre part, au bas de la jupe. SOUS-REVENDICATIONS 1. Piston selon la revendication, caractérisé en ce qu'au moins certaines de ses parties sont en tôle d'acier doux. 2.

   Piston selon la revendication, caractérisé en ce que chaque armature de raidissement est consti tuée par une cloison orientée perpendiculairement à l'axe de la bielle. 3. Piston selon la sous-revendication 2, caracté risé en ce qu'il comprend un tronçon de tube formant la jupe, une calotte porte-segments, deux tronçons de tube formant les paliers pour l'axe de la bielle, les dits tronçons de tube formant les paliers étant portés par des bossages cylindriques emboutis, d'une part, dans la jupe et, d'autre part, dans les cloisons. 4.

   Piston selon la sous-revendication 3, caracté risé en ce que la jupe est constituée par un tronçon de tube en tôle d'acier doux comportant un col formé par rétreint dans sa partie supérieure, la calotte porte-segments étant emboîtée sur ce col. 5. Piston selon la sous-revendication 4, caracté risé en ce qu'une gorge est formée à la base du col pour recevoir un joint de cuivre rouge de brasage. 6. Piston suivant la revendication, caractérisé en ce que la jupe et la tête porte-segments sont réalisées en une seule pièce par emboutissage profond cylin drique et repoussage des gorges destinées à recevoir les segments dans le corps de la jupe ainsi formée. 7.

   Piston selon la revendication, caractérisé en ce que la jupe est formée par double emboutissage avec un col de diamètre réduit et une tête, ce col et cette tête étant doublés extérieurement par une calotte porte-segments. 8. Piston selon la revendication, caractérisé en ce que la jupe est formée d'un tronçon de tube d'acier dans une extrémité duquel est engagée avec une soudure périphérique une calotte porte-segments. 9. Piston selon la revendication, caractérisé en ce qu'une cavité annulaire périphérique, ménagée à l'intérieur de la tête du piston à l'aplomb des gorges destinées à recevoir les segments, est remplie d'une charge de matériau susceptible d'un changement d'état à la température de fonctionnement du piston. 10.

   Piston selon la revendication, caractérisé en ce que les assemblages sont effectués par soudo- brasure.