Маслосъемное поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02F5/00 F16J9/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и направлено на повышение маслораспределительных свойств колец поршневых машин.

Целью изобретения является улучшение маслораспределительных свойств кольца путем изменения его упругости в процессе работы и движения поршня от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) и обратно.

На фиг. 1 показано кольцо, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - внутренняя цилиндрическая поверхность кольца и прогнувшаяся пружина эспандера. Малосъемное поршневое кольцо I (фиг. I и 2) содержит скребковый элемент коробчатого сечения с двумя опорными поясками 2 и 3, на внутренней цилиндрической поверхности 4 кольца I проточена торообразная выточка 5, в которой установлен эспандер б в виде цилиндрической пружины сжатия. В верхней полке 7 торообразной выточйи 5 выполнены несколько nasois 8, являющихся частью цилиндра и расположенных симметрично оси 9 кольца 1, проходящей через замок 10, при этом глубина пазов 8 выбрана равной глубине выточки 5. Дренажные пазы I связывают полость между опорными поясками с заколечным пространством.

Кольцо 1, сжатое вместе с эспандером 6 до номинального диаметра, поджимается к поверхности втулки цилиндра опорными поясками 2 и 3, которые снимают пленку с этой поверхности при возвратно-поступательном движении поршня с кольцом. Снятое масло через дренажные пазы 11 отводится в заколечное пространство и далее на внутреннюю поверхность поршня, откуда сбрасывается в картер. Конструкция большинства две такова, что скорость движения поршня с кольцами при их возвратно-поступательных перемещениях во втулке цилиндра переменна, при этом ее максимум достигается в районе середины хода поршня. На второй половине хода поршня от НМТ к ВМТ, когда скорость движения кольца уменьшается, возникающие силы инерции, действующие на массу пружины эспандера 6, опирающегося только на перемычки между ..пазами 8, дополнительно упруго деформируют пружину эспандера 6, и она занимает положение, показанное на фиг.З. В результате дополнительной деформации увеличивается длина пружины и снижаются, следовательно, ее упругость и радиальная сила поджатия поясков кольца 1 к втулке цилиндра. Снижение сил поджатия кольца EI верхней части втулки (как при ходе поршня к ВМТ, так и от ВМТ) приводит к умень.шению съема масла опорными поясами, лучшему снабжению маслом деталей трения, т.е. к повышению маслораспределительных свойств.

При выполнении пазов 8 в нижней полке торообразной выточки 5 пружина эспандера 6 дополнительно деформируется на второй половине хода поршня от ВМТ к

НМТ, что вызывает увеличение ее длины и приводит к уменьшению усилия поджатия опорных поясков в нижней части втулки (как при ходе поршня к НМТ, так и от НМТ). / Если выполнить пазы 8 в обоих полках торообразной выточки 5, то пружина эспан дера 6 дополнительно деформируется как при подходе порц1пя к В.МТ, так и при подходе к НМТ, поэтому усилие поджатия опорных поясков максимально в районе середины хода поршня и снижается в нижней и верхней

частях поверхности втулки цилиндра.

Максимальная величина дополнительной деформации пружины в одном пазе равна высоте полки торообразной выточки, что достаточно для существенного изменения упругости кольца.

0 Суммарное увеличение длины эспандера прямо пропорционально количеству пазов и величине деформации в пределах одного паза. Длина пазов выбирается из условий от-/ ствия вибрации пружины в вертикальной плоскости и должна составлять 0,75-0,80 дли мы внутренней цилиндрической поверхности кольца 1. При выполнении длины пазов вне предлагаемого диапазона эффект изменения усилия поджатия остается, но при меньшей суммарной длине пазов и одном и том же

их количестве наблюдаются снижение упругости кольца в крайних точках хода поршня недостаточное и улучшение маслосъемных свойств, а при большей суммарной длине пазов дополнительное улучшение маслосъемных свойств незначительно, но возрастает

, опасность поломки перемычек между пазами или повреждения пружин эспандера.

Изобретение позволяет управлять усилием поджатия кольца к поверхности цилиндровой втулки по ходу движения поршня практически в любых соотношениях, варьируя лишь количеством и длиной пазов в зависимости от конструктивных особенностей кольца, поршня и двигателя при высокой технологичности и конструктивной простоте.

Формула изобретения

1. Маслосъемное nopuJHeBoe кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее скребковый элемент коробчатого сечения с двумя опорными поясками, замком

верхней и нижней полками и расположенной между ними внутренней торообразной выточкой, в которой размещен эспандер, выполненный в виде спиральной пружины, огличающееся те.м, что, с целью улучшения маслораспределительных свойств кольца путем изменения упругости кольца в процессе его работы, в верхней полке выполнены сегментные пазы, равномерно расположенные по ее периметру.

2.Кольцо по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными пазами, выполненными в нижней полке с пазами верхней полки.

3. Кольцо по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что суммарная длина пазов по внутреннему диаметру полки выполнена равной 0.75-0,8 длины окружности внутреннего диаметра полки.

4. Кольцо по пп. 1-3, отличающееся тем, что пазы расположены симметрично диаметральной оси, проходящей через замок.