Маслосъемное поршневое кольцо

 

Изобретение позволяет снизить расход моторного масла, износ внутренней кольцевой проточки кольца, снижает расход материала - проволоки. В маслосъемном поршневом кольце во внутреннюю проточку скребкового элемента установлен пружинный расширитель, выполненный в виде спирали с монотонно убывающим шагом, но не менее диаметра навитой проволоки по закону арифметической или геометрической прогрессии, шлифованная часть витка пружинного расширителя выполнена по радиусу, равному внутреннему радиусу канавки кольца. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и автомобилестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Цель изобретения снижение трудоемкости изготовления и снижение эксплуатационного расхода масла. На фиг. 1 показан продольный разрез маслосъемного поршневого кольца с пружинным расширителем; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 эпюра перемещений элементов кольца относительно элементов расширителя и эпюра удельных давлений пружины на внутреннюю проточку кольца; на фиг. 4 график изменения жесткости пружины. Маслосъемное поршневое кольцо 1 содержит скребковые элементы 2, снабженные дренажными окнами 3 с перемычками 4 между ними и внутреннюю проточку 5, в которой установлен, по меньшей мере, один пружинный расширитель 6, выполненный в виде витой цилиндрической пружины. Концы пружинного расширителя 6 соединены между собой соединительным штифтом 7. Витая цилиндрическая пружина пружинный расширитель 6 выполнен в виде спирали с монотонно изменяющимся шагом от его концов к его середине, размещенной в районе замка скребкового элемента 2, например, с осуществлением изменения шага t по закону арифметической прогрессии t_n= t-Δt(n-1), или по закону геометрической прогрессии t_n= t·Δt^n-1 где t начальный шаг пружиненного расширителя; Δt разность шагов; n номер витка пружинного расширителя; t_n шаг n-го витка от конца пружинного расширителя. Минимальный шаг пружины t_min не менее диаметра навиваемой проволоки. Указанное исполнение позволяет сохранить число рабочих витков пружины постоянным, благодаря чему и жесткость пружины сохраняется постоянной, определяемая формулой: где С жесткость пружины; G модуль сдвига; l_p -полярный момент инерции сечения проволоки; 2R средний диаметр пружины; l = 2πRn длина проволоки пружины с рабочим числом витков. Шлифованная часть витков пружинного расширителя 6 выполнена по радиусу, равному внутреннему радиусу канавки скребкового элемента 2 кольца. Работа предлагаемого маслосъемного поршневого кольца происходит следующим образом. При работе двигателя внутреннего сгорания происходит выделение большого количества тепла, которое вызывает тепловое расширение его деталей, особенно гильзы и поршня из-за наличия большой разности температур в верхней и нижней мертвой точках (НМТ и ВМТ) и низкому коэффициенту теплопроводности, расширение гильзы в верхней и нижней части неравномерно, в результате чего возникает разность диаметров цилиндра в нижней и верхней мертвой точках. Таким образом, кольцо в процессе работы при движении от верхней мертвой точки к нижней и обратно изменяет свой диаметр. Соответственно уменьшается или увеличивается зазор в замке кольца. Элементы внутреннего диаметра кольца совершают перемещение относительно элементов пружинного расширителя 6. Причем это перемещение уменьшается от замка к спинке кольца до нуля. Пружинный расширитель 6 при работе разжимает кольцо и действует на элементы кольца с определенным удельным давлением, в результате чего между элементами кольца и пружинного расширителя 6 возникает работа А, которая зависит от величины удельного давления F и величины перемещения элемента кольца Δl: A = F·Δl, где Δl -величина перемещения элемента кольца зависит от разности диаметров цилиндра, которая возникает от разности температур в ВМТ и НМТ. Изменяется шаг пружины по одному из законов, изображенных графически на фиг. 4, можно снизить работу сил трения по всей поверхности соприкосновения пружинного расширителя с канавкой кольца по закону, представленному на фиг. 3, не изменяя в то же время общей жесткости пружины. Маслосъемное поршневое кольцо с предлагаемым пружинным расширителем позволяет при неизменном числе рабочих витков распределить удельные давления согласно эпюре перемещения элементов кольца относительно элементов пружины, где m эпюра перемещений;
K- эпюра давлений.

Формула изобретения

Маслосъемное поршневое кольцо, содержащее скребковый элемент с дренажными окнами и перемычками между ними, причем на внутренней поверхности скребкового элемента выполнена проточка, а в последней установлен по меньшей мере один пружинный расширитель, выполненный с переменной жесткостью витков, отлиающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и снижения эксплуатационного расхода масла, пружинный расширитель выполнен в виде спирали с монотонно убывающим шагом от его концов к середине расширителя с размещением витков с минимальным шагом в районе замка кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.10.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 19-2003

Извещение опубликовано: 10.07.2003        

---