Цилиндро-поршневая группа для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F16J1/24 

1I

H lofipofciiiio отногитс я к области uniiiHiioc rpoo ПИЯ , a именно к дпитателр (.-трорпию, и может Пыть использопано в дпн1 а1елях внутреннего сгорания и поршневых компрессорах.

Целью изоГфетення является повышение надс жиости цилиндропоршиеро групиы путем погшрота поршня и положении, близком к нижней MOpTuiiii точке, незаписимо от режима работы двигателя.

1а фиг. 1 дан поршень, установленный во втулке цилиндра, общий вид; на фиг. 2 - элемент юбки поршня с зубьями и иодпружиненнмми шти({)тами; на фиг. 3 - развертка профиля зубттен на фиг.А - сечение Л-Л на фиг. 2.

Поршень содержит юбку 1 с огневым днищем 2, внутреннюю вставку 3, механизм попорота, выпо;тне 1ный в виде зубьер 4, равномерно расположемных п периметру кромки юбки 1 поршня, подпружиненных штифтов J и 6, опирающихся на пластинчатые пружины 7, и фиксирующего )лемента 8 с пружино 9, размещенного между BuyTpefiHeA вставкой 3 и огпеиым днищем юбки 1.

Профиль каждого из зубьев 4 об)эа- зован с одной стороны плоской поверхностью 10, направленной вдоль образу шей юбки 1 , и имею1Ц м т кромку со скосом 11, ас друг О стороны выполнен виде ринторой поверхрюсти 12 зуба 4.

Подпружиненные штифты 5 и 6 установлены на втулке цилиндра 13 с окружным расстоянием между ними, меньшим ш,ч 1 а зубьеп 4 и определяемым из coOTHOuiemiH

{- (- lOrs-pV.s. 1 - f -( h)t.fuv,

г де S - минимальное расстояр)ие между

штифтами;

d - диамет1 ип ифта; h - осевая в 1сота начала скоса 1 - окружно ша; зубьев; d - ум ол п( винтовой поверхнос ти.

При установке штифтов 5 и 6 во вту-тгке цилиндг)а 1 3 с окружным расстоянием, большим шага зубьев 4, оно определяется IIC1 соотношению

I-

где г, - окружное расстояние между шти- . Фг,1г;и, бот,шее шага зубьев;

12

S - минимллг,ное рлсс:точнче между

штифтами;

п - чиспо зубьен, одновременно находящихся между штифтами при положении поршня в Hhri ; 1 - окружной шаг зубьев. Г оловка фиксирующего здемента 8 входит в углубления 14, размошенр)р,1е в теле юбки поршня 1 с о1 нев(.М днищем 2 и р,)сположенные по окружности с чередующимся угловым шагом

. 1 .

)

и

0

0

)

)

f)

0

r /ie (f и Lf, - уг ловой luar углублений;

S - минимальное расстояние между штифтами;

1 - окружрюй шаг зубьев;

D - диаметр цилиндра. Зубья механизма по)юрота могут быть выполнены п отде;тьной обойме 15, изготовленной из материала с более выcoки п механическими свойствами, чем материал юбки 1, и жестко закрепленной на ней.

При работе двигателя поршень перемещается от ВМТ к НМТ и обратно. Во время подхода к НМТ подпружиненный штифт 5 входит в контакт с винтовой поверхностью 12 зуба 4, взаимодействует с ней и npii дальнейшем осевом перемещении поршня осуществляет поворот юбки 1 с огневым днищем 2 относительно внутренней вставки 3 и втулки цилиндра 13, при этом фиксирующий элемент В устанавливается конической поверхностью углубления 14, выходит из него, сжимая тружину 9, и не препятствует повороту поршня. Подпружиненный штифт 6 свободно входит в пространство между зубьями 4. При выполнении расстояния S (или L) между штифтами 5 и 6 в соответствии с представленным соотношением штифт 6 при повороте поршня начинает взаимодействовать с кромкой 10 следующего зуба в месте выполнения скоса 11 и утапливается этим скосом, сгибая пружину 7.

В НМТ поворот поршня заканчивается, фиксирующий элемент 8 входит в следующее углубление 14, расположен- 55 ное в теле юбки 1 по окружности с угловым шагом в соответствии с представленным соотношением, и предотвращает самопроизвольный поворот юбки при дальнейшем движении поршня от НМТ

1J

к 15MT и обратно до следующег о поворота. |рн ходе поршня вверх штифт 5 отходит от вг1нторс)й поверхности 12,

а штифт 6 при его освобождении от

тела п(3ршня э. пшмает свое первоначальное положение,

При следующем ходе поршня к НМТ поворот поршня осуществляет уже штифт 6, а штифт 5 утапливается скосом П плоской кромки 10, и далее процесс повторяется, обеспечивая поворот порщ- ня независимо от режима работы двигателя на каждом ходе поршня.

Формула изобретения

1.Цилиндропоршневая группа для двигателя внутреннего сгорания, содержащая цилиндр с размещенным в нем поршнем, причем последний снабжен внутренней вставкой и юбкой с огневым днищем, связанной с вставкой с возможностью поворота вокруг ее оси, отличающаяся тем, что,

с целью повышения надежности, поршень снабжен зубьями и подпружиненным фиксирующим элементом, причем зубья размещены на нижнем торце юбки равномерно по ее периметру, а фиксирующий элемент - между вставкой и юбкой, цилиндр снабжен подпружиненными штифтами, установленными на его нижнем торце с возможностью контакта с зубьями порщня при положении последнего, близком к нижней мертвой точке.

2. Цилиндропоршневая: группа по п. 1, отличающаяся тем, что, профиль каждого из зубьев с одной стороны выполнен плоским и имеет на наружной стороне кромку со скосом, а с другой стороны выполнен в виде винтовой поверхности,

3.Цилиндропоршневая группа по пп. 1 и 2, отличающаяся

Г)

о

5

31-3

те-., что, i) рсэгстояние мржлу штт{фтамм ВЫГ111Г1НГ-ИО в соответстпии с соотношением

L S + п ,

где L - окружное расстояние между штифтами;

1 - окружной шаг зубьев;

п - количество впадин, находящихся между штифтами при положении поршня в нижней мертвой точке;

S - минимальное расстояние между штифтами, определяемое из соотношения

d/2 + (d/2 + h)tgd S l - d/2 - (d/2 + h)tgc, где d - диаметр штифтов;

h - осевая высота начала скоса; - угол подъема винтовой поверхности;

1 - окружной шаг зубьев. 4. Цилиндропоршневая группа по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, фиксирующий элемент расположен во вставке, а в днище юбки вы- полнены соответствующие углубления, расположенные по окружности с чередующимся угловым шагом, выполненным в соответствии с соотношением

2S

. -52(1-5) , --- ,

где I/, и cfj.- угловой шаг углублений; S - минимальное расстояние

между штифтами; 401 окружной шаг зубьев;

D - диаметр цилиндра. 5. Дилиндропоршневая группа по пп. 1-4, отличающаяся тем, что зубья выполнены в обойме, g жестко закрепленной на юбке.

f W

Фиг / / 5

A A повернуто

W

Фаг 3

Фиг.

Изобретение позволяет повысить надежность цилиндропоршневой группы в работе. Для этого поршень снабжен зубьями 4 и подпружиненным фиксирующим олемситом (it J) 8. Зубья рлзме1пер1ы на нижнем торщ юбки 1 рацномерно но ее периметру, Ф 1 8 - между вставкоГ 3и юбкой 1. Цилиндр снабжен штифтами. Профиль каждого и:: яубьев 4 с одной стороны плоским II н наружной стороне имеет кромку со скосом, с другой стороны выполнен в виде винтовой поверхности. ФЭ расположен во вставке. В днище юбки выполнены углубления 14. Зубья пьпюлиены в обойме 15, жестко закрепленн(-1Й на юбке. Независимо от режима рабоп двигателя обеспечивается поворот поршня в положение, близкое к нижней мертвой точке. 4з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л со 4 оо ел

PejuTKiiip 1

(дн-гавитель П. Москальцогч

1 хред М.Д1ШЬп Корректор Л. Натай

Ч-экт 4 i h/if)Тираж 811Подписное

I lli Hilll Госуларствениого комитета f .CCl

ЦП лслам тобретеннй и открытий ll i iCi, Москва, Ж-35, Раушская наб., л. / 5

Прчи П ; I 411,1-II. ЧИ1-р;1ф11ческое предприятие, г. У гг рс1Л, ул. Проектная, А