ПОРШНЕВАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F02F5/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению.

Из известного уровня техники известна поршневая машина, включающая цилиндропоршневую группу, установленный на поршне в каждом цилиндре напротив верхнего поршневого кольца стопор, для удерживания верхнего поршневого кольца от вращения.

Недостатками известного решения является недостаточная герметичность в сопряжении поршень - компрессионное кольцо - цилиндр поршневой машины, что в свою очередь снижает моторесурс поршневой машины.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в повышении моторесурса поршневой машины путем повышения герметичности в сопряжении поршень - компрессионное кольцо - цилиндр поршневой машины посредством динамического усилителя компрессии.

Указанный технический результат достигается тем, что на каждом поршне устанавливается динамический усилитель компрессии, состоящий из стопорного элемента для фиксированного размещения по меньшей мере верхнего компрессионного кольца и по меньшей мере двух вкладышей (для повышения герметичности уплотнения в зоне замка компрессионного кольца), размещенных в выемках, выполненных на боковой поверхности поршня под верхним компрессионным кольцом (можно и под каждым компрессионным кольцом), причем выемки размещены симметрично зоны размещения замка вышерасположенного компрессионного кольца.

При этом конструкция стопорного элемента может быть любой, в зависимости от конструктивного и технологического выполнения деталей: поршня, кольца. Наличие вкладышей обеспечивает герметичность уплотнения в зоне замка компрессионного кольца. Вкладыши установлены в выемках, выполненных на боковой поверхности поршня под верхним компрессионным кольцом (можно и под каждым компрессионным кольцом), причем выемки размещены симметрично относительно зоны размещения замка вышерасположенного компрессионного кольца. Количество выемок и вкладышей может быть любым, но не менее двух.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена часть поршневой машины: поршень-цилиндр, в разрезе, схема; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Поршневая машина содержит блок с цилиндропоршневой группой (для упрощения на схеме показано одно сопряжение: цилиндр-поршень-компрессионное кольцо), содержащей цилиндр 1, поршень 2 с поршневыми канавками 3 и 4, размещенные в поршневых канавках компрессионные кольца 5 и 6, динамический усилитель компрессии, состоящий из стопорного элемента 7 для фиксированного размещения по меньшей мере верхнего компрессионного кольца, вкладышей 8 и 9, расположенных в выемках 10 и 11 на боковой поверхности поршня под верхним компрессионным кольцом (можно под каждым компрессионным кольцом) симметрично относительно зоны размещения замка компрессионного кольца, то есть на одинаковом расстоянии по обе стороны от плоскости стыка концов кольца. Выемки могут быть выполнены в любом конструктивном варианте и любой формы, количество выемок может быть любым (исходя из условий прочности), но не меньше двух. Вкладыши и соответствующие им выемки могут иметь форму полуцилиндра, трехгранной призмы или другую подобную форму. Вкладыши могут быть выполнены из износоустойчивого материала, например из оловянистой бронзы, исключающего задиры на поверхности зеркала цилиндра. Геометрия вкладышей такова, что они по высоте занимают расстояние между верхним и последующим компрессионными кольцами, и в процессе движения поршня в цилиндре поршневой машины от "ВМТ" до "НМТ" и обратно всегда обеспечивают плотное прилегание торцев вкладышей к плоским поверхностям компрессионных колец, а одна из граней вкладышей плотно прилегает к зеркалу цилиндра, тем самым блокируя прорыв газов через тепловой зазор верхнего компрессионного кольца в пространство между поршнем, цилиндром и последующим компрессионным кольцом. Тепловой зазор последующего компрессионного кольца должен располагаться на противоположной стороне поршня от места фиксации теплового зазора первого компрессионного кольца. Поршневая машина работает по известному принципу. В процессе эксплуатации, под действием газовых, инерционных нагрузок и сил трения происходит износ деталей цилиндропоршневой группы, а следовательно снижение герметичности. Однако наличие динамического усилителя компрессии предложенной конструкции позволяет значительно увеличить моторесурс поршневой машины. Наличие стопорного элемента исключает поворот верхнего компрессионного кольца вокруг оси под действием газовых, инерционных нагрузок и сил трения, а следовательно исключается возможность совмещения стыков замков всех компрессионных колец в одной плоскости.

Симметричное размещение вкладышей относительно замка компрессионного кольца (их конструктивное выполнение) обеспечивает длительное время необходимую герметичность между поршнем и цилиндром, не допуская прорыва газов в картер поршневой машины. При этом простота конструкции динамического усилителя компрессии, его выполнение и установка не требуют значительных капитальных затрат.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. В поршневой машине, содержащей цилиндропоршневую группу, на каждом поршне установлен динамический усилитель компрессии, состоящий из стопорного элемента для фиксированного размещения по меньшей мере верхнего компрессионного кольца и по меньшей мере двух вклыдышей, размещенных в выемках на боковой поверхности поршня под верхним компрессионным кольцом, симметрично относительно замка компрессионного кольца. Динамический усилитель компрессии компенсирует отрицательное воздействие эксплуатационного износа цилиндропоршневой группы, повышая тем самым ресурс поршневой машины. 2 ил.

Поршневая машина, включающая цилиндро-поршневую группу, установленный на поршне в каждом цилиндре динамический усилитель компрессии, отличающаяся тем, что динамический усилитель компрессии состоит из стопорного элемента для фиксированного размещения по меньшей мере верхнего компрессионного кольца и по меньшей мере двух вкладышей, размещенных в выемках на боковой поверхности поршня под верхним компрессионным кольцом, симметрично относительно замка компрессионного кольца.