Способ изготовления поршневых колец двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК B23P15/06 

Изобретение относится к области авто- мототехники, а точнее к способу изготовления разрезных упругих поршневых колец Д В С , а именно к способу получения таких колец необходимого размера.

Известны аналогичные способы, например способ изготовления поршневых колец, заключающийся в получении кольцевой заготовки, предварительной обработке всех поверхностей кольца, формообразующей копирной обработке и вырезке замка, в котором вырезку замка осуществляют до формообразующей обработки с базированием колец по замку, а кроме того заготовку кольца получают разрезкой по спирали.

Недостатком этого способа является сложность формообразующей копирной обработки с базированием по замку, т.к. это требует спецоборудования, также сложна вырезка колец по спирали. Поэтому этот

способ применим в промышленности и непригоден для индивидуального изготовления поршневых колец - если не удалось приобрести заводского изготовления.

Известен также способ получения необходимых колец при отсутствии поршневых колец заводского изготовления, например, методом вытачивания из литой толстостенной трубы мелкозернистого чугуна за один установ, с последующей разрезной ножовочным полотном толщиной 0,5-0,8 мм и дальнейшей разводкой до получения в стыке величины 12-15 мм и необходимой термообработкой.

Недостатком данного способа является сложность в индивидуальных условиях, изготовления необходимой отливки-заготовки, из спецчугуна, сложность разводки и термообработки, а также недостаточная

00

ю ю о

кэ

ругость и механическая прочность колец, полученных таким способом.

Известен также способ изготовления необходимых поршневых колец при отсутствии заводских, наиболее близко совпадающий по технической сущности с заявляемым (прототип), представляющий собой изготовление отливки-заготовки из чугунаТ вытачийание с припуском кольца,

вырезание из него дольки, обжим кольца,

1ажатие его по торцам на оправкеТпроточка наружной поверяпнюдти и затем в спецоп- рав ке 1нутренней поверхности в требуемые

размеры.

Недостатком этого способа является сложность получения необходимого сплава и отливки заготовки для кольца в индивидуальных условиях. Высокая трудоемкость изготовления необходимой оснастки и самого кольца. А также невысокие эксплуатационные свойства готового кольца, в связи с чем существует опасность поломки его в двигателе.

Известно также (прототип), что при отсутствии соответствующих колец заводского производства, используют кольца несколько больших диаметров, если увеличение диаметра не превышает 1,0-1,5 мм. В этом случае длину окружности кольца уменьшают несколько более чем на 3-4,5 мм, т.е. обрезают излишек.

Недостатком этого способа является то, что такое кольцо приобретает форму эллипса, т.е. в цилиндр ложится с искажением, долго не прирабатывается, портит цилиндр, перегревается, а когда притрется то имеет большой зазор в замке. Применение этого способа невозможно на современных тяжелонагруженных двигателях.

Цель изобретения - повышение качества изготовления, а также вторичного использования изношенных колец.

Достижение цели возможно, за счет изготовления требуемых колец из колец заводского изготовления (высоколегированных), что обеспечивает им высокие экс- плуатационные свойства.

За счет окончательной обработки наружной поверхности в требуемый размер, что обеспечивает хорошую приработку и работу в двигателе.

Использование колец заводского изготовления обеспечивает простоту их доработки и возможность вторичной эксплуатации изношенных (снятых) колец.

Сущность изобретения заключается в том, что орентируясь по таблице размеров поршневых колец, эксплуатируемых в различных ДВС и их ремонтных увеличений, и, исходя из того, что техника эксплуатируется

много лет, а кольца меняют часто и бывших в употреблении накопилось много, то, когда нет необходимых по размеру колец, можно подобрать новые или изношенные, но близкие по размерам, т.е. имеющие увеличение по диаметру на 1-2 мм. Важнейший элемент кольца - зазор в замке, поскольку при износе диаметра кольца, например на 0,2 мм (т.е. Есего на 0,1 мм на сторону), величина зазора

в замке будет уже 0,628 мм (т.к. окр.0 тг), износ цилиндра, например на 0,03 мм, добавляет зазор в замке еще почти на 0,1 мм. В сумме это уже чувствительно для современных ДВС, имеющих высокую степень

сжатия, и такие кольца зачастую меняют, хотя физически они еще могу г работать, т.е. изношенные кояьца могут еще раз эксплуатироваться, но в цилиндрах с несколько меньшими диаметрами, что обеспечивает

им вторую жизнь. Для этого следует наружную поверхность кольца при сомкнутых концах обработать в размер цилиндра (т.е. в необходимый размер). Но при этом кольцо не должно значительно изменять свои параметры, сечение его должно обеспечить достаточную упругость, прочность и износостойкость. Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что увеличенное на 1-2 мм по диаметру кольцозаготовку вставляют с закручиванием в разметочную втулку, внутренний диаметр которой рассчитывают по формуле

35

D

вн

20„ + D3

где DH - номинальный диаметр поршневого кольца;

D3 - диаметр кольца-заготовки.

Концы вставленного кольца-заготовки совмещают внахлест и отчеркивают излишек с одной стороны, вынув кольцо-заготовку из втулки уменьшают его длину окружности (обрезав излишек). Затем снова

устанавливают кольцо-заготовку в разметочную втулку и контролируют тепловой зазор в замке (при необходимости припиливая торцы), установив торцы в стык. Затем, не вынимая кольцо-заготовку из втулки, базируют его по внутреннему диаметру на оправке и зажимают по торцам, после чего снимают разметочную втулку, остается обработать наружную поверхность кольца-заготовки в номинальный (требуемый) размер,

кольцо готово.

На фиг. 1 дано сечение разметочной втулки со ставленным в нее кольцом-заготовкой концы которого соединены внахлест, а также вид сбоку, где показана отметка

излишка (нанесение риски) на кольце-заготовке; на фиг. 2 - контроль щупом, теплового зазора в замке кольца-заготовки установленного в разметочную втулку (концы кольца-заготовки расположены встык); на фиг. 3 - базирование кольца-заготовки на оправке с помощью разметочной втулки.

Пример. На двигатель ВАЗ 2101 после капремонта нужны поршневые кольца диаметром 76.4 мм, приобрести которые не удалось, но имеются изношенные (снятые с двигателя) кольца от мотоцикла Урал диаметр которых (у новых) 78 мм. Увеличение составляет порядка 1,5 мм. Для применения имеющихся колец вытачивают разметочную втулку 1 с внутренним диаметром 2РН + Рз 2 -76.4 + 78 230.8 DBHз33

76,9 мм

вставляют в нее кольцо-заготовку 2, совмещают концы кольца-заготовки внахлест и отмечают излишек (наносят риску) (фиг, 1), удаляют излишек (обрезав строго по риске), вставляют кольцо-заготовку 2 Б разметочную втулку 1 (установив концы кольца всгык) и контролируют по щупу 3 тепловой зазор, необходимый на номинальном поршневом кольце (фиг. 2). Затем, замерив минимальный диаметр внутренней поверхности кольца-заготовки 2, находящегося в разметочной втулке 1, вытачивают оправку 3 с посадочным пояском по установленному размеру и шайбу 4 для зажима по торцам. Базируют кольцо-заготовку 2 на оправку 3, не вынимая из разметочной втулки 1, шайбой 4 за счет усилия Р производят зажим кольца- заготовки 2 по торцам, снимают разметочную втулку 1, располагая ее на вращающемся центре 5. После чего резцом 6 производят наружную обработку кольца-заготовки 2 в требуемый (номинальный) размер 76,4 мм. Кольцо готово, оно имеет необходимый тепловой зазор в замке и номинальный размер диаметра 76,4 мм (фиг. 3).

Предлагаемый способ позволяет в случаях, когда нет нужных поршневых колец,

например, реставраторам, владельцам иномарок, при наличии дефицита, изготовить нужные поршневые кольца в индивидуальных условиях, используя изношенные (снятые) кольца чуть большего размера от другой техники. Поскольку кольцо изготовляется из фирменного то его физико-механические свойства не уступают новому поршневому кольцу, а соответственно наружного диаметра диаметру цилиндра обеспечивает хорошую прирабатываемость и долговечность. Вторичное использование изношенных поршневых колец, кроме того, будет выгодно автохозяйствам, предприятиям и т.д

Формула изобретения Способ изготовления поршневых колец

двигателей внутреннего сгорания, при котором уменьшают длину окружное и поршневого кольца-заготовки диаметром, большим номинального, радиально обжимают его до сведения концов кольца, базируют его по

внутреннему диаметру на оправке и зажимают по торцам с последующей обработкой наружной поверхности в требуемый размер, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления, а также

вторичного использования изношенных колец, уменьшение длины окружнЪсти поршневого кольца-заготовки диаметром, большим номинального, осуществляют после его установки в разметочную втулку с

внутренним диаметром D8H (2 DH + Оз)/3,

где DH - номинальный диаметр поршневого кольца;

D3 - диаметр кольца-заготовки,

при этом концы кольца-заготовки располагают внахлест и отмечают излишек с одной стороны, а после уменьшения длины окружности кольца-заготовки устанавливают кольцо в разметочную втулку и контролируют зазор в замке, затем базируют кольцо на оправке.

Редактор В. Трубченко

Составитель С. Потапов Техред М.Моргентал

Buff A

#&г.З

Корректор . С. Лисина

Использование: область автомототехни- ки, в частности изготовление разрезных упругих поршневых колец ДВС. Сущность изобретения: способ заключается в установке поршневого кольца увеличенного диаметра в разметочную втулку, внутренний диаметр которого больше требуемого размера поршневого кольца на одну треть от увеличения вставляемого кольца, где увеличение - это разность между диаметрами вставляемого и требуемого кольца. Концы кольца во втулке сдвигают вместе, т.е. располагают внахлест, отмечают излишек с одной стороны, после чего у извлеченного из втулки поршневого кольца удаляют излишек, затем устанавливают кольцо в разметочную втулку и контролируют зазор в замке, базируют на оправку, зажимают по торцам, после чего сн има ют втулку и производят последнюю операцию-обработ у наружной поверхности кольца в требуемый размер. 3 ил.