ДВОЙНОЕ ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО Российский патент 1997 года по МПК F02F5/00 F16J9/00 

Изобретение относится к области уплотнений между цилиндром и поршнем, в частности к поршневым кольцам.

Известно поршневое кольцо с замком ступенчатой формы, установленное в канавке поршня /М.С. Ховах и Г.С. Маслов Автомобильные двигатели внутреннего сгорания, М. 1959, с. 302, рис. 151, с. 303, рис. 153/.

Недостаток изобретения недостаточная герметичность.

Известно поршневое кольцо, содержащее пластины, помещающиеся в одной канавке поршня, с накладным замком, с разрезом губок одной пластины в вертикальной плоскости, другой в горизонтальной (а.с. СССР N 38834, кл. F 02 F 5/00, 1932).

Недостаток изобретения недостаточная герметичность.

Известно поршневое кольцо, содержащее установленные в канавке поршня со смещением замков, пластины треугольного сечения (а.с. СССР N 54261, кл. F 16 J 9/06, 1971 г.).

Недостаток изобретения сложность кольца.

Известно поршневое кольцо, содержащее установленные в канавке поршня со смещением замков, криволинейной формы (патент США 3455565, 1969).

Недостаток изобретения сложность замка, большая вероятность быстрого выхода из строя острых кромок.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является двойное поршневое кольцо, обе части которого расположены в общей канавке со смещением замков, замок каждой части выполнен ступенчатой формы в радиальной плоскости, плоскость взаимодействия ступеней расположена в пределах торца канавки (патент США N 4986168, F 16 J 9/06, от 22.01.91 г.)
Недостаток изобретения не гарантировано плотное прилегание взаимодействующих плоскостей замка.

Задача изобретения повышение эффективности уплотнения.

Поставленная задача решается тем, что в двойном поршневом кольце, обе части которого расположены в общей канавке со смещением замков, замок каждой части выполнен ступенчатой формы радиальной плоскости, плоскость взаимодействия ступеней расположена в пределах торца канавки, а суммарная толщина взаимодействующих ступеней больше толщины кольца, замки смещены таким образом, что не плотно прилегающий к зеркалу цилиндра участок одной части перекрывается плотно прилегающим участком другой части кольца.

На фиг. 1 показана установка двойного поршневого кольца на поршне и в цилиндре; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 2.

Двойное поршневое кольцо состоит из двух одинаковых частей 1, установленных с торцевым зазором в канавке 2 поршня 3, расположенного в цилиндре 4. Каждая часть 1 кольца имеет замок ступенчатой формы. Ступени b₁ и b₂ выполнены в радиальной плоскости кольца. Суммарная толщина ступеней, взаимодействующих между собой, больше толщины кольца, т.е. (b₁ + b₂)>b. Плоскость 5 взаимодействия ступеней расположена в пределах торца поршневой канавки. По этой плоскости ступени плотно прижаты друг к другу за счет упругости частей кольца, а т.к. их суммарная толщина больше толщины кольца, то между участком с внутренней ступенью и зеркалом цилиндра образуется зазор "б", величина которого зависит от разности величин (b₁ + b₂) и b. В связи с этим замки частей 1 кольца смещаются, чтобы не плотно прилегающий участок одной части перекрывался плотно прилегающим участком другой части кольца. Взаимное положение замков фиксируется известными способами, например штифтом, пронизывающим обе части кольца или, как показано на фигурах, дистанционной пластиной 6, усики которой входят в зазор между торцами ступеней замков.

Работает кольцо следующим образом. Торцы частей кольца плотно прилегают между собой и поочередно к торцам поршневой канавки за счет инерционных сил и давления газов. При рабочем ходе газы давят на головку поршня 3, проходят в зазор между цилиндром и головкой, давят на торец верхней части 1 кольца, проходят через торцевой зазор между верхним торцем канавки и кольцом и давят на кольцо в радиальном направлении, прижимая к зеркалу цилиндра. Ниже кольца газы пройти не могут, т.к. нижние торцы кольца и канавки плотно прижаты между собой, как и взаимодействующие плоскости 5 замка, а осевые зазоры в замке нижней части перекрыты телом верхней части, плотно прижатой к зеркалу цилиндра.

При такте всасывания верхние торцы кольца и канавки и взаимодействующие плоскости 5 замка плотно прижаты между собой за счет упругости кольца и инерционных сил, а осевые зазоры в замке верхней части перекрыты телом нижней части, плотно прижатой к зеркалу цилиндра. За счет этого надпоршневая часть изолирована от подпоршневой.

При использовании предлагаемого технического решения увеличивается ресурс работоспособности, т. к. при износе кольцо не теряет своей работоспособности, хотя зазоры между торцами ступеней увеличиваются, но они перекрываются телом другой части кольца, а взаимодействующие плоскости 5 замка будут работоспособны до полной потери кольцом упругости. Таким образом, критерием к ремонту будет не износ колец, а износ цилиндра и поршня.

Использование: изобретение относится к уплотнениям между цилиндром и поршнем, в частности к поршневым кольцам. Сущность изобретения: поршневое кольцо состоит из двух одинаковых частей, которые установлены в одной поршневой канавке со смещением замков частей. Замок каждой части выполнен ступенчатой формы в радиальной плоскости, при этом суммарная толщина взаимодействующих ступеней больше толщины кольца, плоскость взаимодействия ступеней расположена в пределах торца канавки, а замки смещены таким образом, что не плотно прилегающий к зеркалу цилиндра участок одной части перекрывается плотно прилегающим участком другой части кольца. Изобретение позволяет повысить эффективность уплотнения. 3 ил.

Двойное поршневое кольцо, обе части которого расположены в общей канавке со смещением замков, замок каждой части выполнен ступенчатой формы в радиальной плоскости, плоскость взаимодействия ступеней расположена в пределах торца канавки, отличающееся тем, что суммарная толщина взаимодействующих ступеней больше толщины кольца, а замки смещены так, что неплотно прилегающий к зеркалу цилиндра участок одной части перекрывается плотно прилегающим участком другой части кольца.