Поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02F5/00 

НзоОретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Известно поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее торсионную выточку на внутренней цилиндрической поверхности, выполненную наклонно к торцовой плотности кольца JLJ .

Недостатком данного кольца является брльшая неравномерность по длине кольца угла скручивания,, которая даже больше, чем у обычных торСяорных .колец с выточкой, расположенной в одной плотности, поэтому увеличивается, особенно у концов кольца, пропуск масла в надпоршневое пространство.

: Цель изобретения - улучшение маслосъемных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в поршневом кольце для двигателд внутреннего сгорания, сОдержащем торсионную выточку на внутренней цилиндрической -поверхности, выполненную наклонно к торцовой плоскости кольца, .угол наклона выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выполнен в сечении спинки, а минимальный - у концов кольца, а отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от 10-12 в сечении спинки кольца ..до 4-6 у концов кольца./

На фиг.1 изображено кольцо с наклонной торсионной выточкой на внутренней цилиндрической поверхности, общий вид; на фиг.2 -.кольцо в рабочем положении, поперечное -сечение; На фиг.3 - графики- изменения угла скручивания в зависимости от угла наклона оси торсионной выточки, полученные для поршневого кольца дизеля типа ДН 23/2-30.

. Кольцо 1 (фиг.) имеет в верхней внутренней цилиндрической поверхности 2 наклонную выточку 3. Ось 4 симметрии торсионной выточки 3 наклонена к верхней опорной плоскости 5 кольца, причем угол наклона плавно меняется по длине окружности от наибольшего в сечении спинки кольца (otcnV ДО наименьшего в сечении концоэ кольца ( Ы к) . Технологически поршневое кольцо с наклонно-переменной выточкой может быть получено ,проточкой выточки на вращающемся iкольце резцом,совершаюш.ем качающееся движения, при этом время одного бборота кольца равно времени одного качания резца.

При сжатии до рабочего положения кольцо 1 благодаря несимметричности.

поперечного сечения претерпевает дополнительную пространственную деформацию скручивания, при этом кольцо занимает в канавке поршня 6 положение показанное на; фиг. 2,. а его наружная цилиндрическая поверхность располагается к образующей цилиндра 7 под углом Р .

Определение оптимальных углов наклона выточки, соответствующих одинаковым углам скручивания кольца в сечении спинки и концов, т.е..0 осуществляется с помощью заранее построенных графиков (фиг.З) зависимостей углов скручивания от. углов наклона выточки

Pcn Pmoix( ((«-)-i Расчёты, выполненные для поршневых колец две номинальных диаметров 85, 120, 210, 230, 260 мм, показывают, что минимальную неравномерность угла скручивания имеют кольца с переменной несимметричностью профиля, для которых отношение площади поперечного сечения кольца: к площади выточки плавно изменяется от максимального значения 10-12 в сечении спинки кольца до минимального значения 4-6 у концов кольца.

При работе.двигателя внутреннего сгорания кольцо 1 контактирует с цилиндром 7 по линии-(а практически по узкому пояску) и при ходе вверх всплывает на набегающей масляной пленке, а при обратном ходе - эффективно сбрасывает масло в картер двиггателя. Выполнение площади выточки минимальной в месте действия максимального изгибающего момента приводит к сниж.ени1о неравномерности угла скручивания р кольца в рабочем состоянии, что дополнительно улучшает маслЬсъемные свойства кольца.

Кроме того, предлагаемое кольцо с торсионной выточкой, полностью расположенной на внутренней цил;индрической поверхности, при перекладке в поршневой канавке контактирует с поршнем всей плоскостью 5 .1) , .до|этому возникающие удельные нагрузки снижаются, а тепловой поток от поршня 6 через кольцо 1 в гильзу цилиндра 7 более равномерный, верхняя плоскость которого уменьшена за счет выточки. Указанное снижение удельных нагрузок и равномерное распределение теплового потока, а, следовательно, равномерного нагрева деталей цилиндро-поршневой группы, приводят к конечном итоге к повышению надежности предлагаемого поршневого, кольца.

Для создания торсионного эффекта наклонная выточка 3 может быть выполнена в любой четверти исходного симметричного поперечного сечения кольца. Если выточка расположена в

наружном верхнем или внутреннем нижнем углу поперечного сечения, то кольцо закручивается в другую сторону, поэтому для гарантированного койтакта с цилиндром нижней кромкой/ наружная боковая поверхность кольца должна быть выполнена в виде конуса, .16 --,-.

Фиг.2

вершина которого ориентирована в сторону камеры сгорания.

Предлагаемое торсионное кольцо с наклонно-переменной выточкой дает экономию за счет снижения расхода масла на yt-ap при повышении надежности самих колец.

1. ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ .ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее торсионную выточку на внут-, :ренней цилиндрической поверхности, ; выполненную наклонно к торцовой плоскости кольца, отличающе е с я тем, чтЬ, с целью улучшения маслосъемных свойств, угол наклона выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выполнен в сечении спинки, а минимальный у концов кольца. 2. Поршневое кольцо по п.1, о т личающееся тем, что отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от 10-12 в сечении спинки кольца до 4-6 - у концов кольца. W с СЛ 4 сл л 4

fif НЮХ с