Уплотнение для поршней внутреннего горения Советский патент 1935 года по МПК F16J9/02 F02F5/00 

Изобретение относится к уплотнениям для поршней двигателей внутреннего горения и в особенности двигателей высокого давления, например, дизельмоторов, у которых максимальное давление при горении составляет более 40 атм.

Уже известно для улучшения уплотнительиого действия применение вместо обычных уплотнительных колец, имеющих прямоугольное поперечное сечение, двух колец с угловым сечением в виде буквы L, удерживаемых на поршне съемной крышкой с центральным болтом, причем рабочая поверхность является большею частью с разрезом по окружности, а на стороне, обраш,енной от камеры горения, имеется открытый снаружи паз, куда вкладывается точно так же по окружности разрезное вспомогательное кольцо, разрез которого не совпадает -с разрезом главного кольца. Шов, получающийся между главным кольцом и вспомогательным, с одной стороны, оканчивается на общей наружной (прилегающей к стенке цилиндра) цилиндрической поверхности, а с другой стороны-на общей опорной поверхности указанных частей. При таком

(146)

кольце закрывается возможность выхода наружу газов, проникающих на камеры горения в разрез главного кольца, так что достигается лучшее уплотнение, чем у обычных простых колец с не закрытой щелью. Такое улучшенное уплотнение, однако, как показал опыт,, часто с течением времени ухудшается из-за износа опорной поверхности кольца на поршне.

Предлагаемое уплотнение имеет цельюустранить указанный недостаток, для чего уплотнительное кольцо, имеющеена стороне, обращенной от камеры горения, щель, закрытую вспомогательнымразрезным кольцом, опирается на полку неразрезного кругового угольника с поперечным сечением в виде буквы L таким образом, что торцевая поверхность этого неразрезного угольника служащего вторым уплотнительным кольцом, обращенная к камере горения, является опорной поверхностью для уплотнительного кольца.

Такое устройство обладает тем преимуществом, что опорная поверхность для уплотнительносо кольца-круговогоугольника, у которой оканчивается що&

между главным кольцом и вспомогательным, в таком случае может быть изготовлена из материала с большей прочностью на износ, так что не может произойти преждевременное стирание этой опорной поверхности, а следовательно, как поршень, так и уплотнительное кольцо становятся значительно долговечнее. Кроме того, достигается то преимущество, что это неразрезное кольцо во время работы холоднее, чем собственно корпус поршня, а потому можно пригнать его точнее, чем самый поршень пригоняется к цилиндру а также улучшаются условия для смазывания поверхностей скольжения и, наконец, поршень, получает лучшее направление в цилиндре.

Часто оказывается достаточным применение только одного вышеуказанным образом устроенного уплотнительного приспособления, чтобы уплотнить поршень в двигателях высокого давления. Можно также кроме этого устройства применять поршневые кольца нор-мального типа, которые при этом по существу являются только охлаждающими кольцами, так как тепло, воспринятое от тела поршня, они отдают охлажденной стенке цилиндра.

Наконец, можно еще поставить друг за другом несколько уплотнительных приспособлений вышеописанного типа. При этом рекомендуется между отдельными кольцами оставлять значительные .лабиринтные пространства.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез уплотнения для поршней двигателей внутреннего горения; фиг, 2 - перспективный вид приспособления.

Конец поршня 3, обращенный к ка-мере / горения в корпусе цилиндра 2, снабжается уплотнительным приспособлением, составленным из главного кольца 4 и вспомогательного кольца 5, каковое устройство отдельно показано на фиг. 2. Главное кольцо 4 имеет сравнительно большую ширину в направлении оси поршня, но сравнительно малую толщину в радиальном направлении. Только на стороне, обращенной к камере горения, делается выступ 6, идущий внутрь С узким сечением, каковой выступ служит, с одной стороны, для удержания

кольца в кольцевом пазу съемной крышки 10 с центральным болтом, а с другой стороны, в нем делается направленная наружу в виде ступеньки выточка, в которую закладывается вспомогательное кольцо 5. Наружные поверхности и опорные поверхности обоих колец перекрывают друг друга. Оба кольца, как видно на фиг. 2, имеют на окружности разрезы 7 и 5, и потому могут пружинно прилегать в внутренней поверхности цилиндра 2; кольца располагаются взаимно так, что разрезы их не совпадают, а каждый перекрывается телом другого кольца. Выступ 6 главного кольца 4 входит в паз, который с одной стороны ограничен торцевой поверхностью 19 сплошной полки кругового угольника 22, а с другой стороны-особой крышкой 10, насаженной на поршень и закрепляемой на нем центральным болтом. Круговой угольник 22, вторым уплотнительным кольцом, имеет поперечное сечение в виде буквы L, причем меньшее плечо этого сечения составляет радиально направленную опорную поверхность для уплотнительного кольца 4, а более длинная часть является поверхностью скольжения. Угольник 22 делается из особо прочного материала, так что как опорная поверхность для уплотнительного кольца, так и самая рабочая поверхность обеспечены от преждевременного износа.

Крышка JO, удерживающая уплотнительное кольцо 4, 5, касается корпуса 3 поршня только сравнительно узкими поверхностями 7/, /2, так что эта крышка воспринимает при работе сравнительно высокую температуру и нагревается сильнее тела поршня. В результате получается, что частицы кокса, которые могут осесть на этой крышке, сжигаются и не приходится опасаться заедания выступа 6 кольца в пазу. Между крышкой Ю и главным кольцом 4 оставляется щель /5. Тонкая наружная часть главного кольца 4 прижимается, таким образом, полным давлением, имеющимся в камере / горения, к стенке цилиндра 2, а потому в виду своей незначительной толщины эта часть может плотно подойти к стенке цилиндра наподобие эластичной набивки.

--. с центральным болтом, отличающееся

Предмет патента.| . уплотнительное кольцо 4, снабУплотнение для поршней двигателей j жениое вспомогательным кольцом 5, опивнутреннего горения с применением} рается на полку кругового угольника 22,

двух колец углового сечения, удержи- служащего вторым уплотнительным

ваемых на поршне съемной крышкой кольцом.

/,

--TT.sf-- - - ЛШ-1П1

/// / // / , fS ff 10 fff I

фиг.Е