BRPI0411090B1

BRPI0411090B1 - Pistão para um motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0411090B1
Application number: BRPI0411090-0A
Authority: BR
Inventors: Rainer Scharp
Original assignee: Mahle Gmbh
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2015-05-12
Also published as: EP1642017B1; US6938537B2; WO2004111420A1; CN1802498A; KR20060014443A; EP1642017A1; KR101142238B1; BRPI0411090A; DE10325914B4; HK1088941A1; US20040244581A1; DE10325914A1; JP4365409B2; CN100412345C; JP2006527326A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PISTÃO PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA". A presente invenção refere-se a um pistão para um motor de combustão interna segundo o preâmbulo da reivindicação 1.

Da publicação DE 198 46 152 A1 é conhecido um pistão para um motor de combustão interna, que consiste em um corpo básico de pistão com cubo de pino e com uma haste em forma de caixa. À região de fundo do corpo básico de pistão está soldado um componente anelar, em cujo lado externo está incorporada uma parte da peça anelar, e cuja parte superior é executada como filete de fogo. O componente forma, juntamente com a parte do lado do fundo de pistão do corpo básico de pistão, um canal de refrigeração anelar, que é fechado para o lado do cubo por uma parede periférica, amoldada a um corpo básico de pistão. O componente anelar é soldado com o corpo básico de pistão em cada um de seus anos lados frontais, o que torna a fabricação do pistão conhecido do estado atual da técnica muito dispendiosa em tempo e trabalho.

Partindo disso, a invenção tem como objetivo simplificar, acelerar e portanto baratear o processo de fabricação de um pistão configurado com um canal de refrigeração. O objetivo é alcançado com os recursos constantes na caracterização da reivindicação principal. Uma configuração conveniente da invenção é objeto da sub-reivindicação. Resulta assim uma ligação aparafusada de produção rápida e simples entre um corpo básico de pistão e um elemento anelar, à qual é conferida grande resistência pela tensão mecânica sob a qual uma saliência elasticamente executada aplica o elemento anelar.

Um exemplo de execução da invenção será descrito a seguir com auxílio dos desenhos. Mostram: Figura 1 - uma Figura em corte de um pistão para um motor de combustão interna consistindo em duas metades, que representam dois cortes longitudinais do pistão defasados em 90°, Figura 2 - uma seção transversal do pistão ao longo da linha A-A na Figura 1 e Figura 3 - uma configuração da área frontal inferior de um elemento anelar aparafusado com o corpo básico de pistão. A Figura 1 mostra um pistão 1 para um motor de combustão interna em um corte, que consiste em duas metades, das quais a metade esquerda representa um corte do pistão 1 ao longo de uma haste longitudinal 2 de uma perfuração de cubo 3, e a metade direita um corte longitudinal do pistão 1 defasado a 90°. O pistão 1 consiste em um corpo básico de pistão 4, com o qual através de uma rosca 5 do lado de fundo do pistão está aparafusado um elemento anelar 6, que porta um cabeçote 7 e uma parte anelar 8 do pistão 1.0 corpo básico de pistão 4 e o elemento anelar 6 são fabricados de aço. O corpo básico de pistão 4 é executado em uma só peça e apresenta na região do fundo de pistão 9 uma cava de combustão 10. Através de um apoio de cubo 11, 11’ cada, ao fundo de pistão 9 estão amoldados dois cubos de pino 12, 12’ com uma perfuração de cubo 3, 3’ cada, cujas faces frontais 16 estão dispostas recuadas relativamente ao elemento anelar 6 na direção do eixo longitudinal de pistão 17. Os cubos de pino 12, 12’ estão ligados entre si por elementos de haste 13, 13’. Entre os elementos de haste 13, 13’ e a região superior do pistão 1, portando o elemento anelar 6, apresenta o corpo básico de pistão 4 recortes 18, que estão dispostos parcialmente circulantes no exemplo de execução presente na região dos elementos de haste 13, 13’ do corpo básico de pistão 4. Como suporte do elemento anelar 6 pode também ser empregado um corpo básico de pistão 4, em que as áreas frontais 16 do cubo de pino 12, 12’ estão dispostas não recuadas relativamente à parte anelar 8. O recorte 18 está então disposto por toda a periferia do pistão parcialmente entre os elementos de haste 13, 13’ e o elemento anelar 6 e parcialmente entre os cubos de pino 12, 12’ e o elemento anelar 6, O corpo básico de pistão 4 forma na região do fundo de pistão 9, juntamente com o elemento anelar 6, um canal de refrigeração 14 anelar, que está incorporado em parte no corpo básico de pistão 4 e em parte no elemento anelar 6. Na direção do cubo de pino 12, o canal de refrigeração 14 está coberto por uma saliência 15 do corpo básico de pistão 4, que é e-xecutada à maneira de mola de prato e, partindo do corpo básico de pistão 4, está disposto apropriadamente na direção do fundo de pistão 9. Na Figura 1 se pode identificar também uma abertura de escoamento 20 do canal de refrigeração 14. A Figura 2 representa um corte transversal pelo pistão 1 ao longo da linha A-A na Figura 1, em que o lado do fundo de pistão 9 voltado para o cubo de pistão 12, 12’ pode ser visto em vista inferior. A Figura 2 mostra uma abertura de afluxo 19 e a abertura de escoamento 20 do canal de refrigeração 14, não identificável na forma de representação selecionada, para líquido refrigerante previsto para a refrigeração do pistão 1. Estão representados sombreados os elementos de haste 13,13’ e os cubos de pino 12,12’ com eles ligados. Podem ser identificadas, ainda na Figura, a saliência 15, que é visível em vista inferior na região das áreas frontais 16 recuadas dos cubos de pino 12, 12’, e a área frontal inferior 21 do elemento anelar 6.

Quando da fabricação do pistão 1, para efeito de melhor vedação da ligação aparafusada, inicialmente a rosca 5 pode ser provida de uma vedação cerâmica, antes do elemento anelar 6 ser aparafusado pela rosca 5 sobre o corpo básico de pistão 4 pré-fabricado. A área frontal 21 inferior do elemento anelar 6 entra então em contato com a superfície 25 da saliência 15, que no presente exemplo de execução é configurada plana, isto é, à maneira de platô, mas que também pode ser configurada em forma de telhado ou de prato ou pode ter a forma de bola. A saliência 15 é executada com parede tão delgada que quando do aparafusamento do elemento anelar 6 cede elasticamente, quando este exerce uma pressão sobre a saliência 15. Depois do aparafusamento do elemento anelar 6, a saliência 15 coloca o elemento anelar 6 sob tensão mecânica, o que contribui para aperfeiçoamento da resistência da ligação aparafusada entre o elemento anelar 6 e a região do lado de fundo do corpo básico de pistão 4.

Em uma configuração vantajosa da invenção, segundo a Figura 3, a área frontal 21 do elemento anelar 6 é provida de um recorte 24, que apresenta em seu lado interno uma área 22 radialmente orientada e contígua a ela, em seu lado externo, uma área 23 axialmente orientada. A área 23 situada axialmente está atarraxada na área frontal 21 inferior do elemento anelar 6 em direção radial até que, como representado na Figura 3, entre uma área de limitação 26 superior, exterior, axialmente alinhada, da saliência 15 e a área 23 axialmente alinhada do recorte 24 resulte uma folga radial 27, quando no aparafusamento do elemento anelar 6 sobre o pistão 1 a área 22 radialmente alinhada da área frontal 21 inferior do elemento anelar 6 entra em primeiro contato com a superfície 25 da saliência 15. A largura radial dessa folga radial importa então entre 0 pm e 300 pm.

Com o aparafusamento continuado do elemento anelar 6, a resi-liência elástica da saliência 15 faz com que a região superior da saliência 15 se mova tanto na direção da seta 28 até que a área de limitação 26 exterior da saliência 15 encoste na área 23 axialmente alinhada do recorte 24. Isso contribui para maior aperfeiçoamento da resistência da ligação aparafusada e rigidez da região superior do pistão.

Claims

1. Pistão (1) para um motor de combustão interna - com um corpo básico de pistão (4) de aço forjado, que apresenta dois cubos de pino (12, 12’) ligados com o fundo de pistão (9) por um apoio de cubo (11, 11’) cada, os quais estão ligados entre si através de dois elementos de haste (13, 13’) amoldados ao fundo de pistão (9), e - com um elemento anelar (6), que forma a parte radialmente externa do fundo de pistão (9), o cabeçote (7), ao menos uma parte da parte anelar (8) e com o corpo básico de pistão (4) forma um canal de refrigeração (14) anelar, sendo que as áreas frontais (16) situadas externamente dos cubos de pino (12, 12’) estão recuadas relativamente à área lateral do cilindro de pistão e, entre os elementos de haste (13, 13’) e a região superior do pistão (1) portando o elemento anelar (6), estão de tal maneira moldados recortes (18) que resultam em uma saliência (15) circulante, que juntamente com o elemento anelar (6) forma uma limitação radialmente exterior e axialmente inferior do canal de refrigeração (14), caracterizado pelo fato de que - o elemento anelar (6) é aparafusado com o corpo básico de pistão (4), e - a saliência (15) é executada em forma de um anel de suporte elasticamente resiliente ou uma mola de prato, que é deformável quando do aparafusa mento do elemento anelar (6).

2. Pistão (1) para um motor de combustão interna de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a área frontal (21), voltada para os cubos de pino (12, 12’), do elemento anelar (6), apresenta um recorte (24) dirigido para dentro com uma área (22) interior, radialmente alinhada, e uma área (23) a ela contígua, alinhada axialmente na direção dos cubos de pino (12, 12’), e sendo que áreas de limitação (25, 26), voltadas para o fundo de pistão (9), da saliência (15), depois do aparafusamento do elemento anelar (6), encostam nas áreas (22, 23) do recorte (24).