HU222712B1

HU222712B1 - Piston-ring arrangement of internal combustion engine

Info

Publication number: HU222712B1
Application number: HU9702382A
Authority: HU
Inventors: János Vörös; Vilmos Vörös
Original assignee: János Vörös; Vilmos Vörös
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2003-09-29
Also published as: HUP9702382A3; HU9702382D0; HUP9702382A2

Abstract

A találmány robbanómotorok dugattyúinak tökéletesen gázzáró tömítéséreszolgáló gyűrűzeti szerkezet, amely közös horonyban elhelyezett egymásoldalán felfekvő gyűrűkből (2, 5, 6), valamint ezen gyűrűket azelőtömítő peremnek (7) feszítő rugókból (9) áll. A gyűrűzeti szerkezetalatt olajtér van, ahonnan a folyamatosan áramló olajból a célszerűenkiképzett hornyok segítségével megvalósul a dugattyú koronarészének ésa henger felső kenése-hűtése. Ezt a hatást a dugattyúval együtt mozgóolajtöltöttségű elválasztó sáv (y), mint a találmányra jellemzőújszerű jelenség idézi elő. A közös horonyban elhelyezett gyűrűzetiszerkezet, amely gyűrűk egymáshoz viszonyított újszerű elhelyezése,valamint a felsőkenés révén tökéletesen gázzáróan működik, miközben agyűrűk (2, 5, 6) részére biztosított a szabad hőterjeszkedés. A fentiteljesen újszerű gyűrűzeti szerkezet és felső kenés lehetővé teszi ahenger nagyfokú kíméletét, melynek a következménye, hogygeneráljavítás helyett csupán csak a gyűrűzeti szerkezetet kellidőnként cserélni, mint kopó szervizalkatrészt. ŕThe invention is an annular structure serving as a perfectly gas-tight seal for the pistons of explosive engines, which consists of rings (2, 5, 6) lying on each other in a common groove, and springs (9) tensioning these rings to the pre-sealing edge (7). There is an oil space under the annular structure, from which the continuously flowing oil is used to lubricate and cool the crown part of the piston and the top of the cylinder with the help of specially designed grooves. This effect is caused by the separating strip (y) filled with oil moving together with the piston, as a novel phenomenon characteristic of the invention. The ring structure located in the common groove, which is a novel arrangement of rings in relation to each other, as well as the top lubrication, works perfectly gas-tight, while free thermal expansion is ensured for the rings (2, 5, 6). The completely new ring structure and upper lubrication above enable a high level of care for the cylinder, the consequence of which is that instead of a general repair, only the ring structure needs to be replaced from time to time as a service component that wears out. ŕ

Description

A találmány tárgya egy újszerűén elrendezett - közös horonyban koncentrált szabad hőtetjeszkedésű - dugattyúgyűrűzet, amely lehetőséget biztosít a dugattyúfelsőrész és a henger intenzívebb kenésére, hűtésére. Továbbá a hengerben az olajos alsó rész és az égéstermékes felső rész tökéletesebb elválasztására. Mindezek összhatásaként olaj- és üzemanyag-takarékos, valamint hengerkímélő.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a novel arrangement of piston rings with free thermal expansion concentrated in a common groove, which provides an opportunity for more intensive lubrication and cooling of the piston top and cylinder. In addition, the cylinder has a better separation of the lower part of the oil and the upper part of the combustion product. The combined effect of these is oil and fuel saving and cylinder saving.

A találmánybeli gyűrűzetnek fő célja, hogy felhasználásával, bevezetésével lényegesen kömyezetbarátabb üzemelés mellett hosszú élettartamot biztosítson a motornak. Mivel a két fő légszennyező forrás közül (1 üzemanyagos forrás; 2 - kopott motori forrás), a 2 kopott motori fonást a minimálisra csökkenti.The main purpose of the ring of the invention is to provide a long service life of the engine by its use and introduction, in a significantly more environmentally friendly operation. Because of the two main sources of air pollution (1 fuel source; 2 worn engine source), 2 worn engine spinning is minimized.

Felhasználható új motor tervezésénél, de egyik legfontosabb előnye, hogy az idősebb gépkocsik generálérett motorjai felújításánál a gyűrűzet és a dugattyú módosításával - kb. azonos költséggel, mint a régi generálIt can be used in the design of a new engine, but one of its most important advantages is that when modifying the generic engines of older cars, modifying the ring and piston - approx. at the same cost as the old generator

- nagymértékben csökkenthető az idős hazai gépkocsiparkunk káros légszennyező hatása.- the harmful effects of our elderly domestic car fleet can be greatly reduced.

Az eddig ismert forgattyús hajtóműves-dugattyús belső égésű robbanómotorok henger- és dugattyúkorona hűtése-kenése nincs kielégítően megoldva. A jelenlegi külön-külön fészkű gyűrűzeti megoldás a hűtés-kenés javítására nem ad lehetőséget. így a henger legjobban igénybevett felső részén félszáraz súrlódás van. Ezért a henger idő előtti - a többi alkatrészhez képestCooling lubrication of the cylinder and piston crowns of hitherto known crank geared piston combustion engines is not sufficiently solved. The current single-nest ring solution does not provide an opportunity to improve cooling lubrication. Thus, the most stressed upper part of the cylinder has a semi-dry friction. Therefore, the cylinder is premature - compared to other components

- nagymérvű kopásáért a jelenlegi gyűrűzet a fő felelős. A helyzet javítására történtek próbálkozások a gyűrűk sarkainak különböző kiképzésével, a gyűrű alakjának megváltoztatásával, de mivel a külön fészkek megmaradtak, így ezek átütő eredményt nem hozhattak.- the main ring is responsible for the large wear. Attempts have been made to improve the situation by varying the corners of the rings and altering the shape of the ring, but since the individual nests have been retained, they have failed to produce a breakthrough.

E tárgybani információszerző ténykedéseim alkalmával meglátogattam több kisipari gépműhelyt, ahol generálérett motorok kopott hengereit újítják fel (felfúrják). A szakemberek tájékoztatása és saját vizsgálódásaim, méréseim alapján megállapítható volt, hogy a gépjárművek robbanómotoijai 250 és 350 ezer km közöttDuring these information gathering activities, I visited several small-scale machine shops where they recondition (drill) the worn cylinders of generic engines. Based on the information of the experts and my own investigations and measurements, it can be concluded that the explosive motors of motor vehicles are between 250 and 350 thousand km.

- típustól függően - nagymértékű hengerkopás miatt generáléretté válnak (sok üzemanyagot és olajat fogyasztanak, a zöldkártyát már nem kapják meg, mivel a levegőt nagymértékben szennyezik).Depending on the model, they become generic due to high cylinder wear (they consume a lot of fuel and oil and are no longer given a green card because of high air pollution).

Egy 300 ezer km-t megtett motor hengerén, a gyűrűk által bejárt részen kb. 0,32 mm úgynevezett hordóssági kopás mérhető az eredeti mérethez képest A gyűrűk által be nem járt részeken, ahol a dugattyú alumíniumanyagával érintkezett a henger, kb. 0,02 mm mérhető. A fentieket tanúsíthatja a tárgyban kiterjedt szakirodalom is.He has driven 300,000 km on the cylinder of the engine, in the area covered by the rings, for approx. 0.32 mm so-called wear resistance can be measured in relation to the original size In areas not covered by the rings, where the piston's aluminum material is in contact with the cylinder, approx. 0.02 mm can be measured. The above may be evidenced by extensive literature on the subject.

A szegényes kenésen-hűtésen kívül a másik fő koptató tényező, hogy a hőtágulás okozta beszorulási veszély miatt a gyűrűk fészkeikben már eleve lazán (lötyögősen) illesztettek. Működéskor folyamatosan váltakozó irányváltásoknál a gyűrűk kissé kiforduló sarkai koptatják a henger felületét. Amíg új a motor, ez inkább csak hidegindításkor áll fenn, majd később a gyűrűfészkek és a gyűrűk oldalainak megkopása, kiverődése miatt már melegen is állandó jelenséggé válik.In addition to poor lubrication and cooling, another major abrasion factor is that the rings are already loosely inserted into their nests due to the risk of entrapment due to thermal expansion. During operation, alternating directions of rotation cause slightly curved corners to wear off the surface of the cylinder. While the engine is new, it is more likely to occur only when the engine is cold and later becomes a permanent phenomenon due to the wear and tear of the ring seats and the sides of the rings.

A régi gyűrűzet nem zár-tömít tökéletesen. Ez a gyűrűk elrendezéséből, felréseléséből eleve adódik, ezért csak labirinttömítés-féleségről beszélhetünk.The old ring does not seal properly. This is inherent in the arrangement and ringing of the rings, so we can only speak of labyrinth sealing.

A gyűrűzet és a henger kopásával ez a labirinttömítés mind kevésbé tudja ellátni tömítési feladatát. Ennek első jele, hogy megnő az olajfogyasztás. A gyűrűzeten keresztül feljut az olaj az égéstérbe, s mivel ott tökéletesen elégni nem tud, szennyezi a katalizátor működő nemesfémfelületét - amely így már képtelen a feladatát elvégezni -, továbbá az égéstérbe benyúló működő alkatrészeket (gyertya, illetve porlasztócsúcs, szelepek), vagyis csökkenti az üzemanyag tökéletes elégésének feltételeit, lásd az 1., 2. ábrákat, ahol az 1. ábra az ismert jelenlegi dugattyú és gyűrűzet, a 2. ábra pedig a találmánybeli dugattyú és gyűrűzet metszeti képeit mutatja, összehasonlító célzattal.As the ring and roller wear, this labyrinth seal is less and less able to perform its sealing function. The first sign of this is that oil consumption is rising. Through the ring, the oil enters the combustion chamber and, because it cannot burn completely, contaminates the working precious metal surface of the catalyst, which is no longer able to perform its function, and the working components (spark plug or carbide tip, valves) entering the combustion chamber. 1, 2, where Fig. 1 is a sectional view of the known piston and ring, and Fig. 2, for comparative purposes.

Az x változó töltési sávban, amely hol olajos (az olaj következő lépése innen az égéstér), hol égéstermékes (az égéstermék következő lépése innen az olajteknő), tehát, kb. amennyi olaj feljut az égéstérbe, közel annyi égésterméki korom jut az olajba (esetleg némi üzemanyagos felhígulás is). így van meg a hagyományos gyűrűzetű motor olajnívószintje.In the variable charge zone x, which is either oily (the next step of the oil here is the combustion chamber), sometimes it is combustible (the next step of the combustion product here is the oil sump), ie approx. as much oil reaches the combustion chamber, nearly as much flue gas soot gets into the oil (possibly with some fuel dilution). This is how the oil level of the conventional annular engine is.

A fenti hengerkoptató és idő előtti olajszennyező technológia a gyűrűzet kialakítása és működése, a motor feltalálása óta alapjaiban alig változott. A találmánybeli újdonságok összessége olyan hengerkímélő motorüzemet biztosít, ahol mentesül a motor a fenti káros jelenségektől.The above cylinder cleaning and premature oil pollution technology has hardly changed since the invention of the ring and the invention of the engine. The novel features of the present invention provide a cylinder-friendly engine operation where the engine is free of the above-mentioned adverse effects.

A fent leírtak káros összhatásaként az a jelenlegi helyzet, hogy kb. 150 ezer km felett a henger és a gyűrűzet kopásából adódóan a hagyományos motor már lényeges légszennyezést okoz. Ezen a helyzeten a motorrevízió nem sokat tud segíteni.As a combined effect of the above, the current situation is that approx. At over 150,000km, the conventional engine is already causing significant air pollution due to cylinder and ring wear. In this situation, engine audit cannot help much.

A találmánybeli megoldás ezt teljesen megszünteti, helyét a hasznosabb hengerkímélő y olajtöltöttségű választóság veszi át (2. ábra). Az új gyűrűzet és a választósáv révén határozott záró elválasztóvonal képződik, az olajos tiszta alsó rész és az égéstermékes felső rész között. Az olaj égésterméktől való elszennyeződése szinte teljesen megszűnik, így kitolódhat lényegesen az olajcsere-ciklusidő (vagy kisebb olajtérfogatú tartály méretezése is elegendő lesz). Az olaj elhasználódását csakis az olaj belső viszkozitást elfáradása fogja előidézni, ami lényegesen hosszabb használati időt jelent, mint a jelenlegi, fent ismertetett elszennyeződéses gyakorlat.The present invention completely eliminates this, replacing it with a more useful cylinder-saving selectivity with oil filling (Figure 2). The new ring and the dividing bar form a definite closing line between the clean, oily underside and the flammable upper. Oil contamination from the product of combustion is almost completely eliminated, which can significantly extend the oil change cycle time (or the size of the tank with a smaller oil volume will be sufficient). Only the fatigue of the internal viscosity of the oil will cause the oil to wear out, which means a significantly longer life than the current dirty practice described above.

A találmány műszaki újdonságainak összesítése:Summarizing technical innovations of the invention:

1. A dugattyú felső végére koncentrált közös homyú gyűrűzet intenzív kenése-hűtése a folyamatos friss olajfelhordással a henger teljes hosszában különös tekintettel a henger legmelegebb, legjobban igénybe vett legfelső részére (ez lényeges hengerkíméleti pont).1. Intensive lubrication and cooling of the common homogeneous ring centered on the upper end of the piston by continuous application of fresh oil throughout the cylinder, with particular reference to the hottest, most heavily used top of the cylinder (this is an important cylinder safety point).

2. A feszítőrugóval megtámasztott közös horonyban lévő dugattyú-gyűrűk szabad hőterjeszkedése és egymást fedő - réselést záró - illeszkedése a hengerhez. Kizárt a gyűrűk hengerkoptató billegése, tökéletes tömítés, kíméletesebb hidegindítás (szintén hengerkímélet).2. Free expansion of the piston rings in the common groove supported by the tension spring and overlapping of the overlapping gap with the cylinder. Excludes roller swiveling rings, perfect sealing, gentler cold starting (also roller friendly).

3. Az olajos felületű hengeralsórész és az égéstermékes felületű hengerfelsőrészek határozott elválasztása (a dugattyú folyamatos mozgása közben értve) a gyűrűk felréseléseinek kölcsönös fedése által létre23. Distinct separation of oil-bearing cylinder liner and combustion-surface cylinder liner (in the sense of continuous piston movement) by mutual overlapping of ring gaps2

HU 222 712 Bl jött tökéletes zárással (olaj nem juthat az égéstérbeEN 222 712 Bl came with perfect closure (no oil can enter the combustion chamber

- égéstermék nem juthat az olajba, ez olaj- és katalizátor-, vagyis végső fokon kömyezetkíméletet jelent).- combustion products must not get into the oil, which means oil and catalytic converters (in the final analysis).

4. Lényegesen kisebb hőtágulási rések méretezése a dugattyú nevezetes átmérőin (az intenzív olajhűtés ezt lehetővé teszi, javul a tömítettség).4. Dimensioning of significantly smaller thermal expansion gaps at notable piston diameters (intensive oil cooling allows sealing).

5. Puha öntöttvas (vagy puha kopásálló könnyűfém) dugattyúgyűrűk alkalmazása esetleg alsó acél feszítőgyűrűvel kombinálva (szintén hengerkímélet).5. Use of soft cast iron (or soft abrasion resistant alloy) piston rings, possibly in combination with lower steel tensioning rings (also cylindrical).

6. (Csak új motortervezésnél)6. (Only for new engine design)

a) mivel nincsenek gyűrűgátak, mint a régi dugattyúkon, ezáltal rövidebb, s így könnyebb dugattyú tervezhető;(a) since there are no ring dams as in old pistons, a shorter, lighter piston can thus be designed;

b) a dugattyúkorona és előperem hatékony hűtése lehetővé teszik a kisebb tömegű dugattyúméretezést, illetve nehézfém merevítőbetétek elhagyását. Ez teljesítménynövekedést jelent.(b) Efficient cooling of the piston crown and foreskin allows for smaller piston dimensions or removal of heavy metal stiffeners. This means an increase in performance.

7. Felhasználható az öreg generálérett motoroknál a dugattyú és a gyűrűzet átalakításával.7. Can be used on old generic mature engines by modifying the piston and ring.

8. A tartósan magas fordulattartományban való üzemelés esetén az intenzív hűtés és felső kenés folytán kevésbé kell tartani a káros hőhatásoktól.8. During continuous operation at high revolutions, intense cooling and top lubrication require less fear of adverse heat effects.

9. Ismert az olajfilm tömítőhatása, amelyet a fentiek hatásaként a találmány a régi gyűrűzettel szemben lényegesen jobban hasznosít, vagyis összhatásként létrejön azy olajtöltöttségű sáv.9. The sealing effect of the oil film is known, which, by the effect of the above, is considerably better utilized by the invention in comparison with the old ring, thus creating an oil filled band as a whole.

10. A 6. és 7. pontok szerinti ipari értékesíthetőség.10. Industrial marketability according to points 6 and 7.

A fentiek alapján belátható, hogy a jelenlegi robbanómotoroknál és más forgattyús hajtóműves-dugattyús gépeknél az üzemelési élettartam kérdését és a gázzárási feladatot a jelenleg alkalmazott dugattyú és dugattyúgyűrűzet nem oldja meg olyan elfogadható mértékben, mint a dugattyús gépek többi alkatrésze, vagy mint például egy gépkocsinál a többi főegység.Based on the foregoing, it can be seen that with current explosive engines and other crankshaft piston machines, the service life and gas sealing problem of the current piston and piston ring are not solved as well as other piston engine parts or, for example, in a car. other main units.

A találmány szerinti dugattyúgyűrűzeti elrendezés a henger hosszú távú kímélését célozza. Megszünteti a jelenleg alkalmazott, a hengert gyorsan koptató gyűrűzet által a teljes motorra kiható ismert üzemeltetési és gazdasági hátrányokat. Ebből az a további előny származik, hogy például a főtengely sokkal tovább kibírja majd köszörülés és új csapágy nélkül, mivel nem lesz kitéve a hengerről leváló keményfémrészecskék koptató hatásának (és ez vonatkozik minden olyan alkatrészre is, amelyet a motor központi kényszerolajozása ellát). Vagyis a találmány fő célja, hogy bevezetésével a gépkocsi és egyéb motorok hengereinek és a többi érintett alkatrészeinek olyan nagyfokú kímélete valósuljon meg, amely a generáljavítás szükségét jelentő nagymérvű kopást (amely együtt jár az üzemanyag és a kenőolaj megnövekedett fogyasztásával, a hatásfok csökkentésével), kitolja a gépkocsi teljes kiöregedéséig, illetve a kiöregedés minél jobb megközelítéséig (kb. 20 év, mely évi 30 ezer km átlagfogyasztással számolva, egyenlő 600 ezer km, vagy még ennél is sokkal több). Ez idő alatt a motor gazdaságos hengerkímélő üzemelését a találmány úgy is meg tudja oldani, hogy a henger felületével érintkező találmány részét képező új - dugattyú- és gyűrűzeti alkatrészeket - mint hengerkímélő kopó szervizalkatrészeket - időszakonként (kb. 200 ezer km, de inkább jóval több), illetve, amikor a motor hatásfoka az üzemanyag- és olajfogyasztás szükségessé teszi, cserélni kell, mint például: kuplungtárcsa, fékpofák stb.The piston ring arrangement according to the invention is intended for long-term saving of the cylinder. It eliminates the known operational and economic disadvantages of the currently used cylinder wear ring, which affects the entire engine. This has the additional advantage that, for example, the crankshaft will last much longer without grinding and new bearings, as it will not be exposed to the abrasive action of the carbide particles removed from the cylinder (and this applies to all parts supplied by the engine's forced oil). In other words, the main object of the invention is to introduce a high degree of care for the cylinders and other affected parts of the automobile and other engines, which extends the wear and tear of the overhaul (which results in increased fuel and lubricant consumption, reduced efficiency). until the car is fully aged and approaching aging as much as possible (about 20 years, equating to 600,000 km, or much more, based on an average consumption of 30,000 km per year). During this time, the invention can solve the problem of economical cylinder-saving operation of the engine by periodically adding new piston and ring components, such as cylinder-friendly wear parts, which form part of the invention in contact with the surface of the cylinder. , or when fuel efficiency and fuel consumption necessitates engine replacement, such as: clutch discs, brake shoes, etc.

Egy gyűrűzeti szerviz ára azonban csak töredéke, várhatóan kb. 10%-a egy teljes generáljavításnak, időben pedig - például egy 4 hengeres motornál - kb. 8 óra. Ami lényeges, a motort nem kell kiemelni. Lehetséges, hogy erre nem is lesz szükség, mivel a tökéletesített olajozás miatt minimálisan fog kopni a gyűrűzet.However, the price of a ring service is only a fraction, and is expected to be around £ 5. 10% of a complete overhaul, and in time - for example, a 4-cylinder engine - approx. 8 hours. Most importantly, the engine does not need to be removed. This may not be necessary as improved lubrication will minimize wear on the ring.

A henger felületének és méretének eredeti állapotából mérhető lényeges változás várhatóan csakis kb. 600 ezer km után, vagy még ennél is később fog jelentkezni. A fentiekből is kitűnik: a találmánybeli újdonságok összességének egyik fő célja, hogy a gépkocsi teljes kiöregedéséig - az esetleges gyűrűzeti szervizek segítségével - a motor minden esetben ugyanolyan üzemanyag- és olajfogyasztási normával rendelkezzék, az eredeti hatásfokát is megőrizve, mint amilyen új korában volt (az olajfogyasztás várhatóan nagymértékben csökkenni fog). Fontos és előnyös az a körülmény, hogy a találmánybeli hengerkímélő gyűrűzettel üzemelő motor lényegesen környezetkímélőbb.Significant changes in the original condition of the surface and size of the cylinder are expected to occur in approx. It will apply after 600,000 km or more. It is clear from the above that one of the main aims of the novelties of the invention is to ensure that the engine always has the same fuel and oil consumption standard as it did when it was new (with the help of any ring repair service). oil consumption is expected to decline significantly). It is important and advantageous that the motor running on the cylindrical ring of the invention is significantly more environmentally friendly.

A találmánybeli megoldást és a jelenleg alkalmazott technológia összehasonlítását a továbbiakban is célszerű a forgattyús hajtóműves-dugattyús gépek műszakilag legproblémásabb és gazdaságilag legjelentősebb területén a belső égésű motorokkal hajtott gépkocsiknál elvégezni. De a találmánybeli megoldás alkalmazása a kétés négyütemű belső égésű dugattyús benzin- és dízelmotorokon kívül a dugattyús gőzgépeknél és légsűrítőknél is hasonló üzemeltetési és gazdasági előnyökkel jár.The present invention and comparisons of current technology should continue to be carried out in the most technically problematic and economically significant area of crank gear-piston machines for internal-combustion engine vehicles. However, the application of the present invention has similar operational and economic advantages in addition to the two- and four-stroke internal combustion piston gasoline and diesel engines as well as the piston steam engines and air compressors.

A találmány az ismert hátrányoktól mentes „Hengerkimélő dugattyúgyűrű-elrendezés robbanómotorokhoz, a légszennyezés csökkentésére ”, melynél a gyűrűk a dugattyúban kiképzett közös horonyban egymáson felfeküdve a hűtött peremnek támaszkodva vannak elrendezve, és az olajgyűjtő résből kiinduló olajáramlás a gyűrűk alatti olajtérben és a hűtött perem alatti horonyban van vezetve, és az olaj, mint hűtő-kenő közeg közvetlenül érintkezik a gyűrűkkel és a hűtött peremmel.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is without the drawbacks of "A cylindrical piston ring arrangement for detonating engines for reducing air pollution", wherein the rings are arranged in a common groove in the piston, leaning on a chilled rim and in an underflow is guided in a groove and the oil as a coolant lubricant is in direct contact with the rings and the chilled rim.

A találmányt egy kiviteli példa kapcsán rajzokkal ismertetem. A 3. ábra a 10 dugattyú kialakítását és az 1 közös horony megosztását a 4 olajtérrel szemlélteti. A 4. ábra a gyűrűzettel ellátott 10 dugattyút, az 5. ábra a gyűrűk réseinek kölcsönös fedését és az olaj letöréseket, a 6. ábra a 6 felső gyűrű sugárirányú zárását szemlélteti. A 7. ábra egy speciálisabb gyűrűkialakítást szemléltet. A 8. és 9. ábrák további kiviteli példákat mutatnak be.The invention will now be illustrated by way of drawings. Figure 3 illustrates the design of the piston 10 and the sharing of the common groove 1 with the oil space 4. Fig. 4 illustrates a piston 10 with a ring, Fig. 5 illustrates mutual overlap of the ring gaps and oil breaks, Fig. 6 shows a radial closure of the upper ring 6. Figure 7 illustrates a more specific ring design. Figures 8 and 9 show further exemplary embodiments.

A példaként bemutatott egyik kiviteli alak, amely a 3., 4. ábrákon látható, feladatát a következőképpen látja el:One exemplary embodiment, shown in Figures 3, 4, serves the purpose of:

Az 1 közös horonyban lévő 2 alsó gyűrű a olaj gyűjtő és olajfilm-szabályozó letörése minden belső irányú löketnél olajat gyűjt össze, mely a 3 olajgyűjtő résen lejut a gyűrűzet alatti 4 olajtérbe, ahol az olaj közvetlenül érintkezik, vagyis hűti a 2, 5, 6 egymáson felfekvő gyűrűkből álló gyűrűzetet, majd a 7 hűtött perem alatti horonyba jutva, hűti a 7 hűtött peremet, a 8 olaj-visszavezető furatokon pedig távozik. Az intenzív felső kenés-hűtés lehetővé teszi a 7 hűtött perem és a k hengerThe lower ring 2 in the common groove 1 collapses the oil collecting and oil film regulator at each of the internal strokes, which flows through the oil collecting slot 3 into the oil space 4 below the ring, where the oil is in direct contact with, i.e. a ring of reciprocating rings, then entering the groove underneath the chilled rim 7, cools the chilled rim 7 and exits through the oil return holes 8. Intensive upper lubrication-cooling allows for 7 chilled edges and a k roll

HU 222 712 Bl közötti j hőtágulási rés lényeges csökkentését. Ezt jelzi a j/2 csökkent hőtágulási rés.EN 222 712 B1 to significantly reduce the thermal expansion gap j. This is indicated by the reduced thermal expansion gap j / 2.

A 2, 5, 6 gyűrűkből álló gyűrűzetet, a 9 gyűrűzetfeszítőrugó nyomja kellő erővel a 7 hűtött perem oldalának. így a 2, 5, 6 gyűrűk lötyögni, kifordulni nem tudnak. A 9 gyűrűzeti feszítőrugó erejét a maximálisan fellépő nyomóerőlökések nagysága szabja meg. A gyűrűk ebben az elrendezésben is tudnak illeszkedni a hengerhez, és nem kényes a könnyűfém 10 dugattyú löketirányú hőtágulására, mivel az 1 közös horonyban rugalmasan feszített, 5, 6 gyűrűk a 9 gyűrűzeti feszitőrugó ellenében szabadon teqeszkedhetnek.The ring of rings 2, 5, 6 is pressed sufficiently by the ring tension spring 9 on the side of the cooled flange 7. Thus, rings 2, 5, 6 cannot oscillate or turn. The force of the ring tension spring 9 is determined by the magnitude of the maximum compression strokes that occur. The rings can also fit into the cylinder in this arrangement and are not sensitive to the stroke heat expansion of the light metal piston 10, since the rings 5, 6, which are resiliently tensioned in the common groove 1, can work freely against the ring tension spring 9.

A kompressziós és expanziós nagynyomású gázok löketirányú tökéletes elzárását lehetővé teszi az új gyűrűzeti elrendezés, azáltal, hogy a gyűrűfelréselések úgy rendezhetőek (rögzíthetőek), hogy kölcsönösen fedjék, zárják egymást - 5. ábra. A 6 gyűrűn lévő átlapolás biztosítja a sugárirányú zárást - 6. ábra (ismert megoldás).The new ring arrangement allows perfect compression and expansion of the high pressure gases in the stroke direction by allowing the ring gaps to be arranged (locked) so as to overlap and close one another - Figure 5. The overlap on the ring 6 provides radial closure - Figure 6 (known solution).

A 2 alsó gyűrűn lévő a olajgyűjtő és olajfilm-szabályozó letörés szögével és mértékével szabályozza, hogy a gyűrűzet fölé milyen vastagságú olajfilm képződjön. A 2 alsó gyűrű másik sarkán kiképzett b olajgyűjtő letörés teret ad az 5 középső gyűrű sarkának az olajgyűjtésre.The oil ring and oil film regulator on the bottom ring 2 adjusts the angle and extent of the chamfer to determine the thickness of the oil film above the ring. The oil collector b, formed on the other corner of the lower ring 2, provides space for the oil collecting on the corner of the middle ring 5.

Az 5 középső gyűrű sarkán lévő c olajgyűjtő zsákhorony a 6 felső gyűrű sarkának segítségével olajat gyűjt. Innen, hogy az olaj ne tudjon felszökni, a 6 felső gyűrű d gyűrű felréselésén a robbanótérbe, az e zárógát zárja el az olaj útját (az e zárógát egyszerűen a c olajgyűjtő zsákhorony kimunkálásakor képződik).The oil collecting socket c at the corner of the middle ring 5 collects oil by means of the corner of the upper ring 6. From there, to prevent the oil from escaping, when the upper ring 6 is pressed into the explosion chamber, the seal damper e closes the oil path (the seal damper e is formed simply by machining the oil sump c).

A 7 hűtött perem sarkán kiképzett/ellenirányú olajgyűjtő letörés a 6 felső gyűrű szomszédos sarkának segítségével szintén olajat gyűjt össze.The trained / reverse oil collector chamfer at the corner of the chilled rim 7 also collects oil via the adjacent corner of the upper ring 6.

Összességükben a fenti a, b, c, f letörések és hornyok fő feladata a k hengerfal legfelső részének és a gyűrűzetnek a kenése-hűtése. Az olajgyűjtő horony és letörések össztérfogata szabályozható a letörések szögével és mértékével.All in all, the main function of the a and b, c, f breaks and grooves above is to lubricate and cool the upper part of the cylinder wall k and the ring. The total volume of the oil collecting groove and chips can be controlled by the angle and extent of the chips.

A 6. ábrán látható g sugárhomyok a 6 felső gyűrű és a 7 hűtött perem közös érintkezési felületeit kenik. A fentiek összességének eredményeképpen létrejön az y olajtöltésű kenősáv.The jet grooves g in Fig. 6 lubricate the common contact surfaces of the upper ring 6 and the cooled flange 7. As a result of all of the above, an oil-filled lubricating band is formed.

A 6. ábrán látható g sugárhorony alkalmazása a 6 felső vagy bármelyik gyűrűn csak speciális motorkiviteleknél indokolt. A 6 felső gyűrűn a g sugárhorony meghosszabbításával, átnyitásával, szükség esetén, a 4 olajtérből olaj küldhető fel az f ellenirányú olajgyűjtő letörésbe. A 7. ábrán látható h palásthorony alkalmazása szintén speciális esetben indokolt, itt az i olajfuratokon lehet több olajat feljuttatni a k henger fokozottabb hűtésére.The use of the radial groove g in Fig. 6 on the upper or any of the rings 6 is only necessary for special motor designs. By extending and opening the jet groove g on the upper ring 6, if necessary, oil can be sent from the oil space 4 to the reverse oil collector f. The use of the heat shroud shown in Figure 7 is also justified in a special case, where more oil can be applied to the oil wells for increased cooling of the cylinder k.

A találmány az igénypontok keretein belül sokféleképpen módosítható. További kiviteli példák:The invention can be modified in many ways within the scope of the claims. Other embodiments:

A 4. ábra szerinti gyűrűzetet alkalmazni lehet még a 8. ábra szerinti szerelt 13 dugattyún is, ahol a 12 szerelt különálló fedelet a 11 biztosítógyűrű rögzíti a 13 szerelt dugattyúhoz.The ring of Fig. 4 may also be applied to the mounted piston 13 of Fig. 8, wherein the mounted separate lid 12 is secured by the retaining ring 11 to the mounted piston 13.

Továbbá a 9. ábra szerinti 13/a szerelt szoknyás dugattyún, ahol a 14 szerelt szoknyát a 15 biztosítócsapok rögzítenek a 13/a szerelt szoknyás dugattyúhoz.Further, on the mounted skirt piston 13 / a of Figure 9, wherein the mounted skirt 14 is secured by the securing pins 15 to the mounted skirt piston 13 / a.

A 8., 9. ábrák szerinti kiviteli példák közös előnye, hogy a gyűrűk felszerelésekor nem kell tartani a szerelési deformációtól, mivel a gyűrűket nem kell szereléskor a 10 dugattyúperemen átfeszíteni (ez különösen a puha, könnyűfém gyűrűk alkalmazásánál előnyös), valamint, hogy a 7/a hűtött gyűrű 3. ábra szerinti 7 hűtött perem feladatát látja el, ez különálló gyűrű is lehet, mivel „a szereltség” ezt lehetővé teszi.A common advantage of the embodiments of Figures 8, 9 is that the rings do not have to be distorted when mounting the rings, since the rings do not have to be tensioned on the piston flange 10 during installation (this is particularly advantageous when using soft, light metal rings). 7 / The cooled ring performs the function of the 7 cooled flange of Fig. 3, it can also be a separate ring, as "the assembly" allows it.

Claims

PATENT CLAIMS

Cylinder-ring piston ring arrangement for explosion-proof engines for reducing air pollution, characterized in that the rings (2,5,6) are arranged in a common groove (1) in the piston, leaning against each other on the cooled flange (7), and an oil sump (3) the initial oil flow is guided in the oil space (4) below the rings (2, 5, 6) and in the groove under the cooled flange (7) and the oil as a cooling lubricant is in direct contact with the rings (2, 5, 6). and the chilled rim (7).

Piston ring arrangement (2, 5, 6) according to claim 1, characterized in that the ring tension spring (9) presses against the wall of the cooled flange (7).

Piston ring arrangement (2, 5, 6) according to claim 1 or 2, characterized in that the rings (2, 5, 6) are pivoted or secured such that their slits are mutually overlapping and closing.

4. Piston ring arrangement (2, 5, 6) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the lower ring (2) has an oil collecting and oil film regulating chamfer (a).

5. Piston ring arrangement (2, 5, 6) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the middle ring (5) is provided with an oil collecting socket groove (c) and the locking dam (e) seals the slit (d) of the upper ring (6).

6. A piston ring arrangement (2, 5, 6) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cooled rim (7) has an oil collecting chamfer (f).

7. Piston ring arrangement (2, 5, 6) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the piston bottom (10 / a) is a separate lid (10) having a chilled rim (7) or a chilled ring (7 / a) and a securing ring (11). 12).

8. A piston ring assembly (2,5,6) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mounted skirt (14) is a component mounted on the safety pin (15).