Поршневое уплотнение

 

ПОРШНЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее основное компрессионное и вспомогательное кольца, установленные в канавке поршня,- отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя за счет снижения расхода масла на угар, торцовая поверхность вспомогательного кольца со стороны основного кольца выполнена конической с вершиной, направленной к оси поршня, и углом при основании конуса в пределах 0,5-1,5°. (Л СА:) сд со оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1135943 A

4СЯ) F 16 3 9/00; F 02 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3664252/25-08 (22) 15.09.83 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72) Ю. Л. Шепельский и Г. М. Левкин (71) Ленинградский институт водного транспорта (53) 62-762(088.8) (56) 1. Энглиш К. Поршневые кольца, М., «Машиностроение», 1962, т: 1, с. 437, фиг. 325 в.

2. Патент Великобритании № 1247579, кл. F 2 Т, 1971 (прототип). (54) (57) ПОРШНЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее основное компрессионное и вспомогательное кольца, установленные в канавке поршня,. отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя за счет снижения расхода масла на угар, торцовая поверхность вспомогательного кольца со стороны основного кольца выполнена конической с вершиной, направленной к оси поршня, и углом при основании конуса в пределах 0,5 — 1,5 .

1135943

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции поршневых колец, и может быть использовано в двигателе- и компрессоростроении.

Известны слабоконусные поршневые кольца с углом конуса от 15 — до 2, что обеспечивает повышенные маслосъемные свойства колец (1).

Однако маслосъемные функции их постоянны в течение всего хода поршня к нижнему положению, даже в тех положениях, где эти функции должны быть снижены из-за недостатка масла (верхняя часть поверхности цилиндровой втулки) . Кроме того, из-за прилегания колец к цилиндровым втулкам только по кромке, а не по поверхности, ухудшается теплоотвод от поршня в верхнем его положении к цилиндровой втулке.

Известно также поршневое уплотнение, содержащее расположенные в канавке поршня основное компрессорное и вспомо- gp гательные кольца (2) .

Недостатком известного уплотнения являются невысокие маслосъемные свойства основного кольца. При, движении поршня к нижней мертвой точке в результате возникновения гидродинамического давления в объеме масла под нижней кромкой кольца возможно отжатие последнего от поверхности втулки цилиндра. Величина возникшего зазора во многом определяет количество масла, пропускаемого поршневым кольцом в камеру сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя за счет снижения рас-, хода масла на угар.

Указанная цель достигается тем, что в поршневом уплотнении, содержащем основ. ное компрессионное и вспомогательное кольца, установленные в канавке поршня, торцовая поверхность вспомогательного кольца со стороны основного кольца выполнена конической с вершиной, направленной к оси поршня,и углом при основании кону- 4О са в пределах 0,5 — 15 .

На фиг. 1 показано поршневое уплотнение в первой половине хода поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ); на фиг. 2 — то же, во второй половине хода поршня от ВМТ 45 к НМТ.

В канавке 1 поршня 2 установлено основное компрессионное 3 (со стороны камеры сгорания) и вспомогательное 4 кольца, кольца 3 и 4 контактируют между собой по линии, а практически по узкому пояску.

Торцовая поверхность 5 кольца 4 выполнена конической с вершиной, направленной к оси поршня 2. Угол при основании конуса (угол между поверхностью 5 и нижней плоскостью кольца 3) а(составляет 0,5 — 1,5 . Поршень 2 с кольцами 3 и 4 расположен во втулке 6 цилиндра.

Работа поршневого уплотнения заключается в следующем.

На первой половине хода поршня от

ВМТ к НМТ, когда необходимо обеспечить интенсивный теплоотвод через кольцо во втулку и эффективное уплотнение камеры сгорания от прорыва газов, кольцо 3 контактирует со втулкой 6 всей наружной цилиндрической поверхностью. Во второй половине хода скорость поршня уменьшается от максимального значения до нуля, и силы инерции массы кольца 3 упруго деформируют кольцо, которое занимает в канавке 1 поршня 2 положение, показанное на фиг. 2. Наружная цилиндрическая поверхность кольца 3 наклонена к образующей втулки цилиндра по углом,у, что обеспечивает повышение маслосъемных свойств кольца, уменьшение толщины масляной пленки, формируемой на поверхности втулки цилиндра, и, в конечном счете, — снижение расхода масла на угар. При ходе поршня от НМТ и ВМТ кольцо 3 работает обычным образом.

Угол d выбирается из требования обеспечения маслораспределительных и теплоотводящих функций кольца, которое при ходе поршня вниз должно осуществлять съем излишков масла с поверхности втулки и в то же время в начальной фазе хода поршня должно всплывать на набегающей пленке, а в верхней части втулки должно обеспечивать надежный контакт с ее поверхностью для отвода тепла и уплотнения.

Из опыта изготовления и применения

«минутных колец» угол а(должен быть не менее 0,5 и не более 1,5 . Кроме того, угловые деформации сечений колец от реально действующих сил инерции от массы колец не превышают 1,5 .

Величина угла, зависит от скоростного режима двигателя, массы кольца, жесткости кольца и других факторов, но максимальное значение угла р не превышает значение угла d, при основании конуса.

Таким образом, поршневое уплотнение за счет выполнения на вспомогательном кольце опорной конической поверхности осуществляет маслораспределительные и теплоотводящие функции в требуеМые моменты работы двигателя, Техни ко-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении экономичности двигателя за счет снижения расхода масла на угар.

1135943

Составитель А. Бельцова

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 10222/26 Тираж 898 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4