Поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания

 

1. ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ .ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее торсионную выточку на внут-, :ренней цилиндрической поверхности, ; выполненную наклонно к торцовой плоскости кольца, отличающе е с я тем, чтЬ, с целью улучшения маслосъемных свойств, угол наклона выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выполнен в сечении спинки, а минимальный у концов кольца. 2. Поршневое кольцо по п.1, о т личающееся тем, что отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от 10-12 в сечении спинки кольца до 4-6 - у концов кольца. W с СЛ 4 сл л 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..SUÄÄ 10 4 А

3(59 Р 02 F 5 00

ГОСУцАРСТВЕКНЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:: . /

Н ABTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ / (21) 3465132/25-06 (22) 06.07.82 (46) 15.11.83. Вюл. 9 42 (72) Г.И.Левкин и A.Â.Âàõòåëü (71) Центральный научно-исследовательский диэельный институт (53) 621.432-242.3(088.8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР

Р 827827, кл. F 02 F 5/00, 1979. (54)(57) 1. ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее торсионную выточку на внут-, ренней цилиндрической поверхности, выполненную наклонно к торцовой плоскости кольца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения маслосъемных свойств, угол наклона . выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выпол- нен в сечении спинки, а минимальный— у концов кольца.

2 ° Поршневое кольцо по п.1, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно иэменяется от 10-12 в сечении спинки кольца до 4-6 — у концов кольца.

1054564 i

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Известно поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее торсионную вы очку на внутренней цилиндрической поверхности, выполненную наклонно к торцовой плотности кольца Ц .

Недостатком данного кольца является большая неравномерность по длине кольца угла скручивания, которая даже больше, чем у обычных торсису- ных .колец с выточкой, расположенной 35 в одной. плотности, поэтому увеличивается, особенно у концов кольца, пропуск масла в надпоршневое пространство. . Цель изобретения — улучшение мас- 2О лосъемных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в поршневом кольце для двигателя внутреннего сгорания, содержащем торсионную выточку на внутрен- 25 ней цилиндрической -поверхности, выполненную наклонно к торцовой плос- кости кольца, .угол наклона выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выполнен в сечении спинки, а минимальный — у концов кольца, а отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от 10-12 в сечении спинки кольца .,до 4-6 у концов кольца.у

На фиг.1 изображено кольцо с наклонной торсионной выточкой на внутренней цилиндрической поверхности, общий вид, на фиг,2 — кольцо в рабо- 40 чем положении, поперечное сечение, на фиг.3 — графики изменения угла скручивания в зависимости от угла наклона оси торсионной выточки, полученные для поршневого кольца ди- 45 веля типа ДН 23/2- 30 °

Кольцо 1 (фиг. 1) имеет в верхней внутренней цилиндрической поверхности 2 наклонную выточку 3. Ось 4 симметрии торсионной выточки 3 наклонена к верхней опорной плоскости 5 кольца, причем угол наклона плавно . меняется по длине окружности от наибольшего в сечении спинки кольца (4с ) до наименьшего в сечении концов кольца (o(q) . Технологически поршневое кольцо с наклонно-переменной выточкой может быть получено ,проточкой выточки на вращающемся кольце резцом, совершающем качающееся движения, при этом время одйога Обо-рота кольца равно времени одного качания резца.

При сжатии до рабочего положения кольцо 1 благодаря несимметричности. поперечного сечения претерпевает дополнительную пространственную деформацию скручивания, при этом кольцо занимает в канавке поршня 6 положение, показанное на фиг.2, а его наружная цилиндрическая поверхность располагается к образующей цилиндра 7 под углом Р

Определение оптимальных углов наклона выточки, соответствующих одинаковым углам скручивания кольца в е сечении спинки и концов, т.е,P t,- „ осуществляется с помощью заранее построенных графиков (фиг.3) зависимостей углов скручивания от. углов наклона выточки (cn )max (+i И Рс = т,Ь:Х(К).:

Расчеты, выполненные для поршневых колец ДВС номИнальных диаметров 85, 120, 210, 230, 260 мм, показывают, что минимальную неравномерность угла скручивания имеют кольца с переменной несимметричностью профиля, для которых отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от максимального значения 10-12 в сечении спинки кольца до минимального значения 4-6 у концов кольца.

При работе. двигателя внутреннего сгорания кольцо 1 контактирует с цилиндром 7 по линии (а практически по узкому пояску) и при ходе вверх всплывает на набегающей масляной пленке, а при обратном ходе — эффективно сбрасывает масло в картер дви-. гателя. Выполнение площади выточки минимальной в месте действия максимального изгибающего момента приводит к снижению неравномерности угла скручивания кольца. в рабочем состоянии, что дополнительно улучшает маслосъемные свойства кольца.

Кроме того, предлагаемое кольцо с торсионной выточкой, полностью расположенной на внутренней цилиндрической поверхности, при перекладке в поршневой канавке контактирует с поршнем всей плоскостью 5 (фиг.1), .по этому возникающие удельные нагрузки снижаются, а тепловой поток от поршня 6 через кольцо 1 в гильзу цилиндра 7 более равномерный, верхняя плоскость которого уменьшена за счет выточки. Укаэанное снижение удельных нагрузок и равномерное распределение теплового потока, а, следовательно, равномерного нагрева деталей цилиндро-поршневой группы, приводят к конечном итоге к повышению надежности предлагаемого поршневого кольца.

Для сездания торсионного эффекта наклонная выточка 3 может быть выполнена в любой четверти исходного симметричного поперечного сечения кольца. Если выточка расположена в

1054564 наружном верхнем или внутреннем нижнем углу поперечного сечения, то кольцо закручивается в другую сторону, .поэтому для гарантированного контакта с цилиндром нижней кромкой, наружная боковая поверхность кольца должна быть выполнена в виде конуса, ВНИИПИ Заказ 9065/41 . Тираж 550 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул. Проектная, 4 вершина которого ориентирована в сторону камеры сгорания.

Предлагаемое .торсионное кольцо с наклонно-переменной выточкой дает экономию эа счет снижения расхода масла на угар при повьааении надежности самих колец.