Цилиндропоршневая группа Советский патент 1991 года по МПК F02F3/00 F16J1/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкциям двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение долговечности.

На фиг.1 показан поперечный разрез поршня и цилиндра в сборе; на фиг.2 - сегментный уплотнительный элемент; на фиг.З - подвижная обойма; на фиг.4 - замкнутая волнообразная пружина.

Поршень 1 размещен в цилиндре 2. На цилиндрической поверхности поршня 1 в плоскости поперечного сечения имеются канавки 3 прямоугольного сечения в один, два и более рядов для установки сегментных уплотнительных элементов, подвижных обойм и волнообразного расширителя.

Уплотнительный элемент 4 выполнен в виде тела вращения, образованного вращением сегмента вокруг оси 5, совпадающей с хордой. Сегмент имеет радиус, равный радиусу внутренней поверхности цилиндра 2.

Подвижная обойма 6 установлена в канавке 3 поршня 1. Передняя поверхность 7 обоймы 6 охватывает половины двух смежных уплотнительных элементов 4 и повторяет их поверхности в зоне контакта. Поверх- ность 8 передней поверхности 7 выполнена по радиусу, равному радиусу внутренней по- С/) верхности цилиндра 2. Задняя поверхность f 9 обоймы 6 выполнена в виде радиальной поверхности. Торцовая поверхность 10 Е обоймы 6 имеет выступ 11, а торцовая поверхность 12 имеет уступ 13. При установке обойм 6 в канавку 3 поршня 1 выступ 11 входит в уступ 13 смежной обоймы 6. Между О4 торцовыми поверхностями 10 и 12, высту- J пом 11 и уступом 13 предусмотрен темпера- } турный зазор 14. Для снижения массы фч обойм 6 предусмотрены полые выемки 15 со {Ј стороны задней радиальной поверхности 9. Q Вдоль образующей передней поверхности 7 симметрично оси 16 обойма 6 снабжена маслоудерживающими канавками 17.

Расширитель 18 выполнен замкнутого волнообразного профиля, пластинчатого сечения, имеет отверстия для прохода смазки. Уплотнительные элементы образуют замкнутый контур с внутренней поверхностью цилиндра 2 и прямолинейно обкатывает ее. вращаясь вокруг осей 5 при возвратно-поступательноми движении поршня 1.

Подвижные обоймы 6, уплотнительные элементы 4 в канавке 3 поршня 1 образуют передними кромками поверхностей 7 сверху И снизу замкнутый контур и дополнитель- но герметизируют вершины смежных сегментных роликов 4 поверхностями 8.

Расширитель 18 подпружинивает уплотнительные элементы 4 через подвижные обоймы б с усилиями, направленными по нормалям к внутренней поверхности цилин- дра2.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При возвратно-поступательном движении поршня 1 в цилиндре 2 подпружинен- ные расширителем 18 через подвижные обоймы 6 уплотнительные элементы 4 прямолинейно обкатывают внутреннюю поверхность цилиндра 2 и создают с ней замкнутый контур герметизации. Обоймы 6 передними кромками поверхностей 7 сверху и снизу образуют замкнутый контур герметизации и дополнительно герметизируют вершины смежных уплотнительных элементов 4 поверхностями 8. При покое и движе-

нии поршня 1 уплотнительные элементы 4 центрируются в канавках 3 поршня 1 подвижными обоймами 6 и прижатые расширителем 18 к внутренней поверхности цилиндра 2 препятствуют контактированию поверхностей поршня 1 и втулки.

Фор м у ла изобретения Цилиндропоршневая группа, содержащая цилиндр и размещенный в нем поршень с по меньшей мере четырьмя уплотнительными элементами, выполненными в виде тел вращения и размещенными в одной канавке поршня, отличающая- с я тем, что, с целью повышения долговечности, поршень снабжен волнообразным расширителем и подвижными обоймами, установленными между расширителем и телами вращения, образованными вращением сегмента вокруг хорды, причем радиус Сегмента и радиус внешней поверхности подвижной обоймы выполнены равными радиусу внутренней поверхности цилиндра, образующих замкнутый контур на каждом уровне поперечного сечения поршня.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям двигателей внутреннего сгорания, и позволяет увеличить моторесурс и долговечность двигателя путем уменьшения трения между поршнем с уплотнителями и цилиндровой втулкой. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с цилиндровой втулкой и поршень с уплотнительными элементами, снабжен подвижными обоймами и волнообразной пружиной. При этом уплотнительные элементы выполнены в виде сегментных роликов, образующих замкнутый контур на каждом уровне поперечного сечения поршня. 4 ил.

Фиг.1

8 6

Фаг.З

Фиг. 4