Составное маслосъемное поршневое кольцо

 

Сущность изобретения: маслосъемное поршневое кольцо состоит из верхнего маслосьемного элемента скребкового типа (маслосьемный скребок) 1, нижнего маслосъемного элемента пластинчатого типа (пластинчатый сегмент) 2 и расширителя 3 из стальной полосы. Верхний и нижний маслосъемные элементы 1,2 имеют одинаковую радиальную толщину, но разную осевую высоту , вследствие чего момент инерции у нижнего элемента 2 меньше, чем у верхнего элемента 1. Наружная поверхность маслосъемного элемента 1 образует рабочий поясок 4 в виде скребка. Пластинчатый сегмент 2 выполнен из тонкой стальной полосы (ленты). По всей длине его плоскости выполнены дренажные окна 6. Верхний маслосъемный элемент скребкового типа разделен с нижним при помощи выступов на верхнем торце пластинчатого сегмента. Оба маслосъемных элемента поджимаются к стенке цилиндра общим, например радиальным, расширителем из стальной полосы. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з F 02 F 5/00, F 16 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вивл„",„""" -т"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4860765/06 (22) 20.08.90 (46) 30.10.92. Бюл. М 40 (71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) А.И. Флаксин, С.В. Кобяков, Г.П. Ходзинский и В.Л. Рывкин (56) Авторское свидетельство СССР

М 973901, кл. F 02 F 5/00, 1982. (54) СОСТАВНОЕ МАСЛОСЪЕМНОЕ ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО (57) Сущность изобретения: маслосъемное поршневое кольцо состоит из верхнего маслосъемного элемента скребкового типа (маслосъемный скребок) 1, нижнего маслосъемного элемента пластинчатого типа (пластинчатый сегмент) 2 и расширителя 3 из стальной полосы. Верхний и нижний маслосъемные элементы 1,2 имеют одинаковую радиальную толщину, но разную осевую высоту, вследствие чего момент инерции у нижнего элемента 2 меньше, чем у верхнего элемента 1. Наружная поверхность маслосъемного элемента 1 образует рабочий поясок 4 s виде скребка. Пластинчатый сегмент 2 выполнен из тонкой стальной полосы (ленты). По всей длине его плоскости выполнены дренажные окна 6. Верхний маслосьемный элемент скребкового типа разделен с нижним при помощи выступов на верхнем торце. пластинчатого сегмента. Оба маслосъемных элемента поджимаются к стенке цилиндра общим, например радиальным, расширителем из стальной полосы. 3 ил.

1772387

Изобретение относится к двигателест- которая необходима для эффективной рабороению, к конструкции поршневого кольца. ты маслосъемного кольца;

Известно составное поршневое кольцо, недолговечность нижнего пластинчатосодержащее два маслосъемных элемента го сегмента обусловлена быстрым принудискребкового типа и радиальный расшири- 5 тельным истиранием рабочей поверхности, тель из стальной полосы (ленты). так как конструктивно. заложена необходиНедостатками известного технического мость его осевого колебания для заточки решения является следующее: рабочей поверхности; верхний и нижний скребковые элемен- в конструкции предусмотрен только ты обладают практически одинаковой при- 10 один рабочий элемент, что недостаточно спосабливаемостью, часто недостаточной для эффективного снятия слоя масла со для снятия с цилиндра избыточного слоя стенки цилиндра и потребует установки на э поршне еще одного маслосъемного кольца, необходимость изготовления на одном что экономически нецелесообразно. или обоих скребковых элементах (на их 15 Цель изобретения — повышение массмежных торцах) дренажных пазов для про- лосъемной эффективности и долговечности хода масла, создающих разные моменты составного маслосъемного поршневого инерции йо периметру. В результате этого кольца, кольцевые скребковые элементы при экс- Поставленная цельдостигаетсятем,что плуатации приобретают форму многоуголь- 20 в составном маслосъемном поршневом ника с разной прилегаемостью участков кольце, содержащем два кольцевых элеменрабочих, поверхностей к стенке цилиндра; та различной высоты, установленных в одсложный рельеф формы рабочей поверхно- ной канавке поршня, верхний кольцевой сти скребковых элементов создает условия элемент выполнен скребкового типа, à ниждля отжима их слоем масла от стенки цилин- 25 ний — n виде пластинчатого сегмента и снабдра. жены общим для них расширителем, при

Известно также составное маслосъем- этом по всему периметру сопрягаемого торное поршневое кольцо, содержащее два ца сегмента выполнены плосковершинные пластинчатых маслосъемных сегмента и выступы, образующие дренажные проходы. фиксирующий их в осевом. и радиальном 30 Такая конструкция составного маслосьнаправлениях расширитель из стальной по- емного поршневого кольца позволяет дифференцировать его маслосъемную

Недостатки этого кольца следующее: эффективность, располагая внизу канавки невысокая долговечность маслосъем- поршня, в зоне наибольшей гидродинаминых сегментов, обусловленная истиранием 35 ческой нагрузки, пластинчатый сегмент, обих рабочих и внутренних поверхностей ладающий меньшим моментом инерции, вследствие невозможности их покрытия до- чем у верхнего кольцевого элемента, больстаточным слоем хрома из-за малой осевой шей приспосабливаемостью и соответствысоты, а также вследствие колебания сег- венно лучшей прилегаемостью к стенке ментов из-за малой осевой жесткости рас- 40 цилиндра. Верхний маолосъемный элемент скребкового типа разделен с нижним при технологическая сложность изготовле- помощи выступов на верхнем торце плания тангенциального расширителя, пред- стинчатого сегмента. Оба маслосъемных назначенного для поджима сегментов к элемента поджимаются к стенке цилиндра стенке цилиндра и одновременного их рас- 45 общим, например радиальным, расширитесредоточения в осевом направлении. лем из стальной полосы, Перечисленных недостатков лишено со- На фиг. 1 показано поперечное сечение ставное маслосъемное поршневое кольцо. гильзопоршневогоузлас помещенным вкасостоящее из двух. кольцевых элементов навке поршня составным маслосъемным различной осевой высоты, установлен- 50 поршневым кольцом, на фиг.2 — часть планых eодной канавке поршня,,принятое в стинчатого сегмента в плане,; на фиг. 3— качестве прототипа. Однако и такому фрагмент части составного маслосъемного маслосъемному поршневому кольцу при- поршневого кольца в изометрии. сущи недостатки: Поршневое кольцо состоит из верхнего верхний кольцевой элемент предназна- 55 маслосъемного элемента скребкового типа чен для выполнения функции вспомогатель- 1, нижнего маслосъемного элемента планой упругости, не осуществляя прямой стинчатого типа 2 и расширителя 3 из стальмаслосъем со стенки цилиндра. При этом он ной полосы. не в состоянии обеспечить упругость, кото- Верхний и нижний маслосъемные элерая создается пружинным расширителем и менты 1, 2 имеют одинаковую радиальную

17?2387

50 толщину, но разную осевую высоту, вследствие чего момент инерции у нижнего элемента 2 меньше, чем у верхнего элемента 1.

Наружная поверхность маслосъемного элемента 1 образует рабочий поясок 4 в виде скребка.

Пластинчатый сегмент 2 выполнен из тонкой стальной полосы (ленты), на которой по всему периметру сопрягаемого торца на одинаковом расстоянии друг от друга методом вытяжки выполнены плосковершинные выступы 5. Промежутки между выступами 5 образуют дренажные проходы для отвода масла.

Расширитель 3 выполнен из стальной полосы (ленты). По всей длине его плоскости выполнены дренажные окна 6.

Сборка составного маслосъемного поршневого кольца может производится следующим образом.

В канавку 7 поршня 8 устанавливается расширитель 3, после чего на нижнюю полку 9 канавки 7 устанавливается пластинчатый сегмент 2, выступами 5 обращенный вверх, Последним устанавливается маслосъемный скребок 1. Верхний и нижний маслосъемные элементы могут устанавливаться вместе.

Маслосьемный скребок 1 нижним торцом опирается на плоские вершины выступов 5, прижимая пластинчатый сегмент 2 к нижней полке 9 канавки 7 поршня 8, исключая его осевые колебания в ходе работы.

При вводе поршня 8 в гильзу цилиндра

10 верхний и нижний маслосьемные элементы 1,2 обжимаются по периметру до величины теплового зазора в замках и в результате уменьшения их диаметра обжимают расширитель 3, создавая усилия поджима рабочих поверхностей маслосъемных элементов 1, 2 к стенке цилиндра 10.

В ходе работы двигателя составное маслосьемное поршневое кольцо действует следующим образом.

При движении поршня 8 вниз основной слой масла со стенки цилиндра 10 снимается нижним пластинчатым сегментом 2, который благодаря меньшему моменту инерции имеет лучшую пригелаемость. Кроме того, благодаря овальной форме рабочей поверхности пластинчатый сегмент 2 в меньшей степени подвержен гидродинамическому от>киму слоем масла со стенки цилиндра 10 в радиальном направлении, Проникшее в межкольцевое пространство 11 масло снимается со стенки цилиндра 10 скребковым элементом 1. через дренажные проходы между смежными торцами маслосъемных элементов 1, 2 отводится через маслоотводные отверстия 12 на дне канавки 7 поршня 8 и сбрасывается в картер двигателя, Одинаковая радиальная толщина маслосьемных элементов 1, 2 в результате поджима их общим расширителем 3 предотвращает возможность повышенного износа пластинчатого сегмента 2, выравнивает, а следовательно. и уменьшает его износ до уровня износа кольцевого элемента

1, имеющего большую износостойкость благодаря тому, что у него большая высота рабочей поверхности (пояска) 4 и меньшее удельное давление в зоне контакта со стенкой циЛиндра 10.

Применение составного маслосъемного поршневого кольца предлагаемой конструкции создает следующие преимущества: позволяет дифференцировать маслосьемную эффективность поршневого кольца путем применения в зоне наибольшего слоя масла пластинчатого сегмента с высокой прилегаемостью к стенке цилиндра, что повышает маслосбрасывающую способность кольца; наличие на торце.пластинчатого сегмента плосковершинных выступов, образующих дренажные проходы для отвода масла, суммарное проходное сечение которых в 23 раза выше, чем у известного аналога, позволяет снизить расход масла на угар.

Кроме того, отсутствие дренажных пазов на нижнем торце скребкового элемента исключает возможность образования огранки на его рабочем пояске при эксплуатации двигателя, что также способствует снижению расхода масла; применение общего расширителя для двух маслосъемных элементов одинаковой радиальной толщины, но разной износостойкости, позволяет уменьшить степень износа пластинчатого сегмента до уровня износа маслосьемного скребка, то есть увеличивает долговечность пластинчатого сегмента.

К достоинствам предлагаемого технического решения следует также отнести высокую технологичность и дешевизну изготовления всех элементом составного маслосъемного поршневого кольца из серийно выпускаемых заготовок, а также простоту сборки и установки его в канавку поршня.

Формула изобретения

Составное маслосъемное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее два кольцевых элемента различной осевой высоты;, установленные в одной канавке поршня, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения маслосьемной эффективности и долговечности, верх1

1772387

Составитель А. Флаксин

Техред М.Моргентал Корректор 3. Салко

Редактор

Заказ 3826 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ний кольцевой элемент выполнен скребкового типа, а нижний в виде пластинчатого сегмента, и снабжены общим для них расширителем, при этом по всему периметру сопрягаемого со скребковым элементом торца нижнего сегмента выполнены плосковершинные выступы, образующие дренажные проходы между элементами.