ПОРШНЕВОЕ КОМПРЕССИОННОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F16J9/00 F02F5/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в компрессионных кольцах двигателей внутреннего сгорания.

Известно поршневое компрессионное кольцо для двигателей внутреннего сгорания, содержащее пружинный кольцевой элемент с замком и выточками, в каждой из которых размещена вставка (а.с. СССР N 1395846, F 02 F 5/00, 1986 г.).

Недостатками этого технического устройства являются:
прорыв газов из камеры сгорания через замок пружинного кольцевого элемента, приводящий к снижению давления в камере сгорания и к потери мощности двигателя;
появление поперечных колебаний пружинного кольцевого элемента под давлением газов в зоне замка из-за консольного расположения открытых концов кольцевого элемента;
появление скручивания пружинного кольцевого элемента в поперечном направлении под давлением газов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является поршневое компрессионное кольцо для двигателей внутреннего сгорания, содержащее пружинный кольцевой элемент с замком и проточками, в каждой из которых размещена вставка (а.с. СССР N 1208287, F 02 F 5/00, 1984 г.).

Недостатками этого технического устройства являются:
прорыв газов из камеры сгорания через замок пружинного кольцевого элемента, приводящий к снижению давления в камере сгорания и к потере мощности двигателя;
появление поперечных колебаний пружинного кольцевого элемента под давлением газов в зоне замка из-за консольного расположения открытых концов пружинного кольцевого элемента;
появление скручивания пружинного кольцевого элемента в поперечном направлении под давлением газов;
конструктивная и технологическая сложность изготовления;
неравномерный износ вставок и пружинного кольцевого элемента, приводящий к снижению компрессионных свойств поршневого кольца.

Техническим результатом изобретения является повышение компрессионных свойств поршневого кольца.

Технический результат достигается тем, что в поршневом компрессионном кольце для двигателя внутреннего сгорания, содержащем пружинный элемент с замком и проточками, в каждой из которых размещена вставка, каждая из проточек выполнена Т-образной формы в поперечном сечении пружинного кольцевого элемента и образована горизонтальной и вертикальной прорезями, выполненными на каждом из двух открытых концов пружинного кольцевого элемента симметрично относительно замка и несимметрично относительно торцевой поверхности пружинного кольцевого элемента, при этом вставка выполнена Т-образной формы, соответствующей форме Т-образной проточки, причем вертикальная прорезь проточки выполнена сквозной по ширине пружинного кольцевого элемента, а горизонтальная прорезь открыта со стороны рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента и выполнена с боковыми стенками, наклонными в сторону рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента, симметрично расположенными относительно вертикальной прорези, а нижняя поверхность горизонтальной прорези проточки параллельна наружной рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента и удалена от последней на расстояние не более половины ширины пружинного кольцевого элемента, при этом вертикальная полка вставки установлена в вертикальной прорези проточки беззазорно по ширине прорези с возможностью перемещения, а наружная поверхность горизонтальной полки вставки расположена на одном уровне с наружной рабочей поверхностью пружинного кольцевого элемента.

На фиг. 1 показан пружинный кольцевой элемент; на фиг. 2 сечение А А на фиг. 1; на фиг. 3 поршневое компрессионное кольцо; на фиг. 4 сечение Б Б на фиг. 3; на фиг. 5 сечение В В на фиг. 3; на фиг. 6 поршневое компрессионное кольцо, установленное в цилиндре двигателя в разрезе.

Поршневое компрессионное кольцо содержит пружинный кольцевой элемент 1 с замком 2 и проточками 3, причем каждая из проточек 3 имеет Т-образную форму в поперечном сечении пружинного кольцевого элемента 1, образованную горизонтальной 4 и вертикальной 5 прорезями, выполненными на каждом из двух открытых концов пружинного кольцевого элемента 1 симметрично относительно замка 2 и несимметрично относительно торцов 6 и 7 пружинного кольцевого элемента 1. Причем вертикальная прорезь 5 проточки 3 выполнена сквозной по ширине пружинного кольцевого элемента 1, а горизонтальная прорезь 4 открыта со стороны рабочей поверхности 8 пружинного кольцевого элемента 1 и имеет боковые стенки 9 и 10, наклонные в сторону рабочей поверхности 8 пружинного кольцевого элемента 1, симметрично расположенные относительно вертикальной прорези 5, а нижняя поверхность 11 горизонтальной прорези 4 проточки 3 параллельна наружной рабочей поверхности 8 пружинного кольцевого элемента 1 и удалена от последней на расстояние не более половины ширины пружинного кольцевого элемента 1. Вставка 12 выполнена Т-образной формы соответствующей форме Т-образной проточки 3. Вертикальная полка 13 вставки 12 установлена в вертикальной прорези 5 проточки 3 беззазорно по ширине прорези 5 и подвижно, а наружная поверхность 14 горизонтальной полки 15 вставки 12 расположена на одном уровне с наружной рабочей поверхностью 8 пружинного кольцевого элемента 1.

Поршневое компрессионное кольцо 16 устанавливается в кольцевом пазу 17 поршня 18, расположенного в цилиндре 19. При этом, скос 20 вставки 12 контактирует с кромкой 21 поршня 18. Наружная поверхность 14 горизонтальной полки 15 вставки 12 прижимается к зеркалу 22 цилиндра 19 под действием пружинных свойств кольцевого элемента 1.

Поршневое компрессионное кольцо 16 работает следующим образом.

Под действием пружинных свойств кольцевого элемента 1 наружная поверхность 14 горизонтальной полки 15 вставки 12 плотно прилегает к зеркалу 22 цилиндра 19. Одновременно к зеркалу 22 цилиндра 19 плотно прилегает рабочая поверхность 8 пружинного кольцевого элемента 1, создавая предварительную компрессию в камере сгорания цилиндра 19. Давление газов, поступающих из камеры сгорания, прижимает торец 7 кольцевого элемента 1 к торцу паза 17 поршня 18 и одновременно скос 20 вставки 12 прижимается к кромке 21 поршня 18, создавая надежную компрессию в камере сгорания. Таким образом, исключается прорыв газов из камеры сгорания через замок 2 поршневого компрессионного кольца 16, что обеспечивает повышение мощности двигателя и его экономичность. Кроме того, наличие вставки 12 повышает жесткость пружинного кольцевого элемента 1 в поперечном направлении, исключая поперечные колебания и скручивание пружинного кольцевого элемента 1. При этом повышается компрессия в камере сгорания, обеспечивая повышение мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорания. Улучшение компрессионных свойств поршневого кольца 16 обеспечивает уменьшение количества поршневых колец 16, устанавливаемых на поршень 18, что снижает трудоемкость и затраты на изготовление двигателя внутреннего сгорания.

Таким образом в устройстве:
исключается прорыв газов через замок поршневого кольца, что повышает компрессию в камере сгорания и повышает мощность и экономичность двигателя внутреннего сгорания,
исключаются поперечные колебания и скручивание поршневого кольца под давлением газа, что повышает мощность и экономичность двигателя внутреннего сгорания,
обеспечивается уменьшение поршневых колец, устанавливаемых на поршень, что снижает трудоемкость и затраты на изготовление двигателя внутреннего сгорания,
обеспечивается конструктивная и технологическая простота при изготовлении,
повышается срок службы поршневых колец и вместе с этим повышается срок службы двигателя внутреннего сгорания.

Использование: в уплотнительной технике и может быть использовано в компрессионных кольцах двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство содержит пружинный кольцевой элемент с замком и проточками, в каждой из которых размещена вставка. При этом каждая из проточек имеет Т-образную форму в поперечном сечении пружинного кольцевого элемента, образованную горизонтальной и вертикальной прорезями, выполненными на каждом из двух открытых концов пружинного кольцевого элемента симметрично относительно замка и несимметрично относительно торцов пружинного кольцевого элемента, а вставка выполнена Т-образной формы, соответствующей форме Т-образной проточки. 6 ил.

Поршневое компрессионное кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее пружинный кольцевой элемент с замком и проточками, в каждой из которых размещена вставка, отличающееся тем, что каждая из проточек выполнена Т-образной формы в поперечном сечении пружинного кольцевого элемента и образована горизонтальной и вертикальной прорезями, выполненными на каждом из двух открытых концов пружинного кольцевого элемента симметрично относительно замка и несимметрично относительно торцевых поверхностей пружинного кольцевого элемента, при этом вставка выполнена Т-образной формы, соответствующей форме Т-образной проточки, причем вертикальная прорезь проточки выполнена сквозной по ширине пружинного кольцевого элемента, а горизонтальная прорезь открыта со стороны рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента и выполнена с боковыми стенками, наклонными в сторону рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента, симметрично расположенными относительно вертикальной прорези, а нижняя поверхность горизонтальной прорези проточки параллельна наружной рабочей поверхности пружинного кольцевого элемента и удалена от последней на расстояние не более половины ширины пружинного кольцевого элемента, вертикальная полка вставки установлена в вертикальной прорези проточки беззазорно по ширине прорези с возможностью перемещения, наружная поверхность горизонтальной полки вставки расположена на одном уровне с наружной рабочей поверхностью пружинного кольцевого элемента.