Тангенциальный расширитель для поршневого кольца

 

Сущность изобретения: тангенциальный расширитель. 1 выполнен в виде кольцевого элемента из проволоки, например, круглого сечения пружинных марок стали. На расширителе выполнены насечки 4, расположенные в районе замка на наружном диаметре, а в районе спинки - на внутреннем диаметре. В рабочем состоянии это создает и корректирует поджимные усилия кольца, обеспечивая его равномерный контакт со стенкой цилиндра 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 02 F 5/00, F 16 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869703/06 (22) 27.09.90 (46) 15.06.92. Бюл. М 22 (71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) А.И,Флаксин и Г,П.Ходзинский (53) 621.43 — 762.444(088.8) (56) Поршневые кольца. Справочник, Изд. фирмы Гетце АО, ФРГ, 1977, с,127. рис,2, (54) ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ

ДЛЯ ПОРШНЕВОГО КОЛЬЦА

Изобретение -относится к двигателестроению и касается конструкций поршневых колец.

ИзРестен тангенциальный расширитель, выполненный в виде проволочной спиральной пружины круглого сечения. сочлененнои в кольцо штифтом.

Недостатками такого расширителя являются нерегулируемый поджим по всему периметру поршневого кольца. без учета его эпюры радиальных давлений; невозможность применения таких расширигелей в кольцах малого диаметра, из-за низких поджимных характеристик пружин соответствующего сечения; каждый виток пружины в процессе работы двигателя вырабатывает на дне внутренней канавки кольца гнездо, что вспоследствии препятствует сжатию и разжатию пружины; невозможность применения по этой же причине в кольцах из полимерных материалов.

Известен также тангенциальный расширитель с дифференцированными усилиями поджима в виде проволочной спиральной пружины круглого сечения с сошлифованной наружной поверхностью и переменным шагом навивки, „„. Ж „„1740739 А1 (57) Сущность изобретения; тангенциальный расширитель1 выполнен в виде кольцевого элемента из проволоки, например, круглого сечения пружинных марок стали.

На расширителе выполнены насечки 4, расположенные в районе замка на наружном диаметре, а в районе спинки — на внутреннем диаметре. В рабочем состоянии это создает и корректирует поджимные усилия кольца, обеспечивая его равномерный контакт со стенкой цилиндра 5. 2 ил.

Однако этому расширителю присущи следующие недостатки: его невозможно применять для колец малого диаметра из-за необходимости применения проволоки малого сечения, тем более, что часть сечения ее сошлифовывается; необходимо специальное приспособление для фиксирования положения расширителя относительно кольца — в противном случае будет нарушена эпюра радиальных давлений кольца B целом; технологическая сложность и многооперационность изготовления такого расширителя.

Целью изобретения является снижение расхода масла на угар и повышение долговечности кольца преимущественно малого диаметра, за счет применения тангенциального расширителя, корректирующего и улучшающего необходимую эпюру радиальных давлений кольца, Указанная цель достигается тем, что тангенциальный расширитель для поршневого кольца с дифференцированными усилиями поджима выполнен в виде кольцевого элемента из стальной проволоки, например. круглого сечения и имеет насечки, расположенные в районе замка на наружном диа1740739 метре, а в районе спинки — на внутреннем диаметре.

Такая конструкция тангенциального расширителя позволяет за счет нанесения насечек получить заданную форму (близкую к овальной), которая обеспечивает равномерные усилия поджима кольца в рабочем положении, При этом, изменением места, шага и глубины насечек обеспечивается необходимая эпюра радиальных давлений кольца.

На фиг. 1 показано сечение части поршневого кольца с предлагаемым тангенциальным расширителем в канавке поршня; на фиг.2— тангенциальный расширитель с фрагментом поршневого кольца в изометрии.

Тангенциальный расширитель 1 изготавливается в виде кольцевого элемента из проволоки, например, круглого сечения из пружинных марок стали и установлен в канавке 2 на внутренней поверхности поршневого кольца 3.

На расширителе 1 выполнены насечки

4, расположенные в районе замка на наруж, ном диаметре, а в районе спинки — на внутреннем диаметре, что в рабочем состоянии создает и корректирует поджимные усилия кольца 3, обеспечивая его равномерный контакт со стенкой цилиндра 5.

Насечки, выполненные на внутреннем диаметре 5 разжимают кольцевой элемент. а насечки, выполненные на наружном диаметре, — сжимают.

Для образования заданной упругости и эпюры радиальных давлений насечки могут быть выполнены разной глубины и выполняться с разным шагом.

Расширители могут изготавливаться. например, методом навивки спирали, с последующей ее разрезкой на отдельные кольцевые элементы.

Расширитель 1 и кольцо 2 взаимно устанавливаются в канавку поршня таким образом, что замок расширителя совпадает со спинкой кольца и наоборот, при этом наружные насечки на расширителе препятствуют его провороту относительно кольца, При вводе поршня 6 в цилиндр 5 поршневое кольцо 3 обжимается до величины теплового зазора в замке и, в свою очередь, обжимает расширитель, который в результате этого, благодаря заданным параметрам упругости, равномерно прижимается кольцо 3 к стенке цилиндра 5.

В ходе работы двигателя расширитель, благодаря заданным свойствам, обеспечивает эффективный маслосъем в маслосъемном исполнении кольца, а в

5 компрессионном исполнении кольца снижает возможность прорыва газов, Таким образом, применение тангенциального расширителя предлагаемой конструкции создает следующие преимущества:

10 . обеспечивает постоянный и равномерный поджим рабочей поверхности кольца к стенке цилиндра, в том числе и при перекладке поршня; создает возможность его применения в .

15 кольцах малого диаметра и выполненных из полимерного материала, так как применение спиральных расширителей в них не приемлемо из-за невозможности создания необходимой упругости, либо из-за быстро20 ro износа канавок под расширитель; отпадает необходимость в фиксирующем элементе для постоянного фиксирования расширителя в канавке кольца, так как эти функции выполняются наружными на25 сечками замка расширителя; простота изготовления и установки его в канавке поршня (отсутствие соединительного штифта).

Особенность конструкции и дифферен30 цированность усилий поджима кольца к стенке цилиндра позволяют снизить расход масла (для маслосъемного кольца) на 0,10,15% от расхода топлива, а в компрессионном кольце снизить минимум на 1 — 1,5%

35 расход топлива, повысить долговечность на, 30%.

Простая технология изготовления расширителя снижает его стоимость на 3540%.

Формула изобретения

Тангенциальный расширитель для поршневого кольца, представляющий собой упругий элемент, выполненный из стальной

45 проволоки, например, круглого сечения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода масла на угар и повышения долговечности кольца преимущественно малого диаметра, он выполнен в виде цельного

50 кольцевого элемента, снабженного замком и насечками, причем в зоне замка насечки располагаются .на наружном диаметре, а в противоположной замку зоне — на внутреннем диаметре кольцевого элемента.

1740739

Составитель К. Агафонов

Редактор Н. Каменская Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 2066 Тираж 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