Уплотнительное поршневое кольцо

Уплотнительное поршневое кольцо

Реферат

 

Уплотнительное поршневое кольцо предназначено для двигателестроения. Уплотнительное поршневое кольцо выполнено для исключения осевой вибрации из кольцевых элементов со смещенными стыками. Оно состоит из двух кольцевых элементов с замками ступенчатой формы в горизонтальной плоскости, обеспечивающей постоянный минимальный зазор, равный допуску при изготовлении, независимый от температуры и эксплуатационного износа рабочих поверхностей уплотнительного поршневого кольца и цилиндра. Изобретение повышает надежность уплотнительных поршневых колец. 5 ил.

Изобретение относится к двигателестроению.

Изобретение может быть использовано в уплотнениях поршневых штоков силовых гидравлических и пневматических цилиндров машин и механизмов, поршневых насосах.

Уплотнительное поршневое кольцо по А.С. СССР N (19) SU₁₁ 1525295A₁ имеет три кольцевых элемента со смещенными стыками, что исключает осевую вибрацию, но не устраняет проникновение газов через стыки кольцевых элементов. Смещение стыков кольцевых элементов уплотнительного поршневого кольца по А.С. СССР N (19) SU₁₁ 1525295A₁ не обеспечивает надежности уплотнения поршня в цилиндре с увеличением износа рабочих поверхностей уплотнительного поршневого кольца и цилиндра, а также в процессе прогрева двигателя до рабочей температуры с новым поршневым уплотнительным кольцом и цилиндром.

Предлагаемым изобретением решается задача герметичности стыка уплотнительного поршневого кольца, что особенно важно для непрогретого двигателя внутреннего сгорания и имеющего эксплуатационный износ. В результате увеличивается срок службы масла в смазочной системе двигателя из-за уменьшения проникновения рабочей смеси и ее продуктов сгорания из камеры сгорания в картер двигателя.

Для достижения этого технического результата уплотнительное поршневое кольцо, показанное на фиг. 1 и 2 в рабочем состоянии, должно состоять их двух кольцевых элементов 1 и 2, находящихся в одной канавке (показано на фиг. 1) со смещенными замками друг относительно друга на 180^o (показано на фиг. 2). Замки кольцевых элементов 1 и 2 имеют одинаковую ступенчатую форму в горизонтальной плоскости и постоянный минимальный зазор 7, равный допуску при изготовлении (показан на фиг. 2), независимый от температуры и износа рабочих поверхностей кольцевых элементов и цилиндра 3, а также изменяющегося в процессе эксплуатации теплового зазора 6. Размер выступов l замка кольцевых элементов равен или больше теплового зазора в замке при эксплуатационном износе. На фиг. 1 показан зазор при перекладке 5 и сира P давления газов. На фиг. 2 сопряженные поверхности выступов замков кольцевых элементов уплотнительного поршневого кольца имеют форму, соответствующую радиусам R. В указанных на фиг. 2 местах смежных поверхностей должны быть выполнены галтели (переходные кривые радиуса R₁).

Отличительными признаками предлагаемого уплотнительного поршневого кольца от уплотнительного поршневого кольца по А.С. СССР N(19) SU₁₁ 1525295A₁, состоящего из трех кольцевых элементов со смещенными стыками являются: два кольцевых элемента, замки ступенчатой формы в горизонтальной плоскости, обеспечивающие постоянный минимальный зазор, равный допуску при изготовлении, независимый от температуры и эксплуатационного износа уплотнительного поршневого кольца и цилиндра.

Сопряженные поверхности выступов замков кольцевых элементов уплотнительного поршневого кольца могут иметь бочкообразную (выполненную по радиусу окружности R₂) форму, показанную на фиг. 3, препятствующую осевому смещению концов кольцевых элементов при скручивании (сжатии) в результате перемещения поршня из зоны с большей степенью износа в зону с меньшей степенью износа цилиндра. Сопряженные поверхности кольцевых элементов 1 и 2 уплотнительного поршневого кольца могут иметь ступенчатую форму, изображенную на фиг. 4 (прямоугольный выступ на одном и прямоугольную выемку на другом, учитывая направление перемещения поршня в цилиндре), препятствующую проникновению газов (среды) при осевом смещении (расслоении) кольцевых элементов.

Сопряженные поверхности кольцевых элементов 1 и 2 уплотнительного поршневого кольца могут иметь ступенчатую форму, показанную на фиг. 5 (остроугольный выступ на одном и остроугольную выемку на другом, расположение которых зависит от направления перемещения поршня в цилиндре и расположения зон выработки) предотвращающую осевое расслоение колец и препятствующую проникновению газов (среды) между кольцами.

Вследствие повышения надежности уплотнительного поршневого кольца, уменьшается проникновение рабочей смеси и ее продуктов сгорания в картер двигателя в процессе прогрева двигателя до рабочей температуры, а также при оптимальном тепловом режиме двигателя с увеличением эксплуатационного износа рабочих поверхностей уплотнительного поршневого кольца и цилиндра, что увеличивает срок службы масла в картере двигателя. Из-за увеличения разрежения во впускном коллекторе улучшается распыление топлива, наполнение цилиндров рабочей смесью, а в дизельном двигателе - воздухом, повышается сжатие рабочей смеси, что улучшает запуск двигателя в холодное время года.

Уплотнительное поршневое кольцо можно изготовить с помощью механической обработки по технологии кольца со ступенчатым замком в вертикальной плоскости с изменениями, учитывающими конструкцию предлагаемого уплотнительного поршневого кольца.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N (19) SU₁₁ 1525295A₁/ Заявка N 4396379/25-06 от 21.03.88 г. Опубликована 30.11.89 г. Бюллетень N 44. Авторы: Г.К. Кузнецов, В.П. Лугин, Т.Д. Медведева.

Формула изобретения

Уплотнительное поршневое кольцо, выполненное для исключения осевой вибрации из кольцевых элементом со смещенными стыками, отличающееся тем, что оно состоит из двух кольцевых элементов с замками ступенчатой формы в горизонтальной плоскости, обеспечивающей постоянный минимальный зазор, равный допуску при изготовлении, независимый от температуры и эксплуатационного износа рабочих поверхностей уплотнительного поршневого кольца и цилиндра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5