Узел уплотнения поршня двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно - к усовершенствованию уплотнения поршня преимущественно четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Изобретение позволяет улучшить условия смазки деталей и снизить расход масла на угар в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно четырехтактных. Узел уплотнения содержит втулку цилиндра 1, поршень 2 с поршневой ка-навкой 3, плоское поршневое кольцо 4 с несимметричным профилем поперечного сечения. Для улучшения условий смазки и снижения расхода масла, во-первых, несимметричность профиля поперечного сечения поршневого кольца 4 достигнута путем плавного сопряжения верхнего торца и спинки радиусом, равным или почти равным половине высоты кольца, во-вторых, конструктивная форма поршневой канавки 3 выполнена соответствующей форме поршневого кольца, в-третьих, нижняя полка канавки плавно сопряжена с боковой поверхностью поршня радиусом, равным величине торцового зазора между кольцом и поршневой канавкой при свободном состоянии кольца в канавке. 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 02 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665412/06 (22) 22.03.89 (46) 30,03,91. Бюл. М 12 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) В.И, Ильиных, Р.А. Шиманский, Г.А. Бычков и Б.Г, Бондаренко (53) 621.432(088.8) (56) Энглиш К. Поршневые кольца. Т. 1, М.: Машгиз, 1962, с. 439, фиг. 328, (54) УЗЕЛ УПЛОТНЕНИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно — к усовершенствованию уплотнения поршня преимущественно четырехтактного двигателя внутреннего. сгорания. Изобретение позволяет улучшить условия смазки деталей и снизить расход масла на.угар в двигателях

„„. Ж„„1638344 Al внутреннего сгорания, преимущественно четырехтактных. Узел уплотнения содержит втулку цилиндра 1, поршень 2 с поршневой канавкой 3, плоское поршневое кольцо 4 с несимметричным профилем поперечного сечения. Для улучшения условий смазки и снижения расхода масла, во-первых, несимметричность профиля поперечного сечения поршневого кольца 4 достигнута путем плавного сопряжения верхнего торца и спинки радиусом, равным или почти равным половине высоты кольца, во-вторых, конструктивная форма поршневой канавки 3 выполнена соответствующей форме поршневого кольца, в-третьих, нижняя полка канавки плавно сопряжена с боковой поверхностью поршня радиусом, равным величине торцового зазора между кольцом и поршневой канавкой при свободном состоянии кольца в канавке. 1 ил.

1638344

Изобретение относится к машиностроению, в частностик двигателестроению,а именно к усовершенствованию уплотнения поршня преимущественно четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, 5 .Цель изобретения —. повышение эффективности смазки деталей двигателя и снижение расхода масла на угар.

На чертеже показана конструктивная схема узла уплотнения поршня двигателя 10 внутреннего сгорания. (Кольцо изображено в положении, соответствующем такту всасывания. Штриховыми линиями показано положение кольца в свободном состоянии, когда поршень с кольцом не установлен в 15 цилиндр), Узел уплотнения включает в себя цилиндровую втулку 1, поршень 2 с поршне1вой канавкой 3, плоское поршневое торсионное кольцо 4, при этом торсионность кольца 4 20 достигнута несимметричностью профиля поперечного сечения путем плавного сопряжения верхнего торца "а" со спинкой "б" радиусом R, равным или почти равным полавине высоты поршневого кольца 4, а форма поперечного сечения поршневой канавки 3 выполнена соответствующей форме поршневого кольца. Кроме того, для улучшения условий циркуляции смазочного масла, нижняя полка "B поршневой канавки 3 плавно сопряжена с боковой поверхностью поршня радиусом "r", равным величине торцового зазора между кольцом

4 и поршневой канавкой 3 при свободном состоянии кольца в канавке. При этом верхняя полка образует с боковой поверхностью поршня острую кромку "r". Наличие на кромке "г" фасок и закруглений не допускается. Работа узла уплотнения заключается в следующем.

При движении поршня 2 вниз (на такте всасывания) кольцо 4 прижато к верхней полке канавки 3 и, находясь в скрученном состоянии, контактирует с втулкой цилиндра 1 своей нижней рабочей кромкой, при этом происходит активный съем масла с поверхности втулки 1 и поступление его в заколечный объем. Усиление наполнения заколечного объема маслом через зазор между кольцом 4 и нижней полкой "а" поршневой канавки 3 в значительной степени способствует плавное сопряжение нижней полки поршневой канавки с боковой поверхностью поршня 2. В конце такта всасывания (при подходе поршня 2 к нижней мертвой точке), под действием сил инерции происходит перекладка кольца 4 от верхней полки канавки к нижней и запирание значительной части смазочного масла в заколеч25

55 ном объг в . При ходе поршня вверх (на такте сжатия1,, огда на поршневое кольцо действуют силы давления газовоздушного заряда со стороны камеры сгорания, кольцо прижимается к нижней полке "а" поршневой канавки 3 и раскручивается, При этом за счет сил инерции масло из заколечного объема выжимается в зазор между кольцом и верхней полкой поршневой канавки, одновременно по этому же зазору под давлением навстречу потоку масла идет поток газовоздушного заряда, препятствуя движению масла в сторону цилиндровой втулки. Газ, обтекая острую кромку "г" поршневой канавки 3, турбулизируется, теряя часть энергии (давление) на образование вихрей и перемещение масла обратно в заколечный объем . Таким образом обеспе. чивается дополнительное уплотняющее действие предлагаемой конструкции. При движении поршня вниз (на такте рабочего хода) поршневое кольцо 4 под действием сил давления газов остается раскрученным и прижатым к нижней полке "e" поршневой канавки 3. В первой половине рабочего хода поршня происходит интенсивная газовая разрядка и силы инерции активно опорожняют заколечный обьем от масла, выбрасывая его через зазор между верхней полкой поршневой канавки 3 и верхнего торца "а" поршневого кольца 4, перпендикулярно зеркалу цилиндра.

В результате происходящего при этом поворота газомасляного потока на 90 вокруг острой кромки "r" поршневой канавки 3 частицы масла по инерции достигают внутренней поверхности втулки цилиндра 1 оседая на ней, при этом пары масла частично конденсируются на относительно холодной поверхности втулки, При удалении поршня

2 от верхней мертвой точки интенсивность этого процесса снижается, прекращаясь в конце рабочего хода. При движении поршня вверх (на такте выталкивания) кольцо 4 находится в скрученном состоянии под действием сил собственной упругости и контактирует с втулкой цилиндра 1 своей нижней кромкой. Двигаясь, кольцо всплывает на слое масла. оставляя его на внутренней поврехности втулки.

Таким образом, в течение рабочего цикла четырехтактового двигателя вокруг поршневого кольца создается круговое движение масла, способствующее хорошей смазке, выносу продуктов износа, отводу теплоты из зоны трения и повышению уплотняющей способности узла.

Формула изобретения

Узел уплотнения поршня двигателя. внутреннего сгорания, .содержащий цилин1638344

Составитель А.Гладких.

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор С.Лисина

Заказ 910 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дровую втулку, поршень с поршневой канавкой и плоское поршневое кольцо несимметричного профиля поперечного сечения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смазки деталей двигателя и снижения расхода масла на угар, верхняя внутренняя кромка поршневого кольца выполнена с радиусом, равным половине высоты кольца, причем поверхность поршневой канавки, контактирующая с закругленной верхней внутренней кромкой поршневого кольца, выполнена соответ5 ствующей формы, а нижняя кромка поршневой канавки выполнена по радиусу, равному величине торцового зазора между кольцом и поршневой канавкой.