Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Инженер из Пензы Александр Горшков запатентовал новую конструкцию поршня для двигателей внутреннего сгорания. Разработка позволяет уменьшить массу поршня и верхней головки шатуна, сохранив надежность узла. Патент зарегистрирован 13 июля 2026 года.
Изображение - ChatGPT
В классической схеме поршень выполняет сразу несколько функций: удерживает кольца для уплотнения камеры сгорания и одновременно через свою боковую поверхность передает боковые усилия от шатуна на стенку цилиндра. Из-за этого юбка поршня получается массивной, а поршневой палец — длинным. Длинный палец и головка шатуна тяжелее и чувствительнее к перекосам. Кроме того, отвод тепла от центра днища к стенкам цилиндра идет медленно, что может приводить к перегреву.
Горшков предложил изменить эту схему. К днищу поршня он присоединил две пластины, расположенные перпендикулярно днищу. В пластинах выполнены отверстия, в которые опираются концы поршневого пальца. Торцы этих пластин теперь выполняют функцию ползунов — они передают боковые силы от шатуна на стенку цилиндра. Сама головка шатуна крепится на пальце неподвижно, без зазора, и больше не работает как подшипник скольжения.
Благодаря этому решению сам поршневой палец стал короче — его длина теперь меньше диаметра цилиндра. Укоротилась и верхняя головка шатуна. В итоге снижается масса всей группы поршня. При этом пластины обеспечивают дополнительный отвод тепла от днища к стенкам цилиндра, что снижает риск перегрева.
Еще одно преимущество — уменьшается чувствительность двигателя к перекосам шатуна при монтаже или деформациях. Изготовление такого поршня становится проще, а отказ от полноразмерной юбки упрощает доступ к пальцу при сборке. Юбка может быть сохранена, но она больше не несет основной нагрузки и может быть тоньше. Разработка особенно актуальна для малоразмерных авиационных двигателей, например для беспилотников с длительным временем полета, а также для гибридных автомобилей, где важен каждый килограмм массы.