RU147160U1 - Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU147160U1
RU147160U1 RU2013121907/06U RU2013121907U RU147160U1 RU 147160 U1 RU147160 U1 RU 147160U1 RU 2013121907/06 U RU2013121907/06 U RU 2013121907/06U RU 2013121907 U RU2013121907 U RU 2013121907U RU 147160 U1 RU147160 U1 RU 147160U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
cylinder sleeve
ring
compression
Prior art date
Application number
RU2013121907/06U
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Михайлович Боровский
Юрий Иванович Матвеев
Михаил Юрьевич Боровский
Original Assignee
Виктор Михайлович Боровский
Юрий Иванович Матвеев
Михаил Юрьевич Боровский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Михайлович Боровский, Юрий Иванович Матвеев, Михаил Юрьевич Боровский filed Critical Виктор Михайлович Боровский
Priority to RU2013121907/06U priority Critical patent/RU147160U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU147160U1 publication Critical patent/RU147160U1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, содержащее установленные в одной поршневой канавке два компрессионных кольца: верхнее и нижнее, рабочая поверхность которых находится в контакте с цилиндровой втулкой, на верхней и нижней поверхностях каждого кольца со стороны цилиндровой втулки выполнены скосы, заканчивающиеся в поршневой канавке и образующие масляную канавку, тепловые разъемы верхнего и нижнего компрессионных колец расположены в плоскости, проходящей через ось поршневого пальца и ось коленчатого вала, и сдвинуты на 180° по отношению друг к другу, отличающееся тем, что рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца выполнена бочкообразной с образованием угла 11-16 мин с поверхностью цилиндровой втулки.

Description

Решение относится к уплотнениям цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и поршневым компрессорам, применяемым в судовых, тепловозных, автомобильных и стационарных установках, а точнее, к верхнему компрессионному кольцу.
В качестве прототипа принято уплотнение цилиндропоршневой группы, состоящее из двух компрессионных колец, верхнего и нижнего, рабочая поверхность которых находится в контакте с цилиндрической втулкой, установленных в одной поршневой канавке и выполненных со скосами во внутренней части со стороны поршня на цилиндровой втулке, образующими масляную канавку, с образованием в продольном сечении угла, вершина которого лежит в плоскости контакта колец. Тепловые разъемы верхнего и нижнего компрессионных колец расположены в плоскости, проходящей через ось поршневого пальца и ось коленчатого вала, и смещены по окружности на 180 градусов по отношению друг к другу. Патент РФ на полезную модель №111586, F01F 5/00, опубл. 20.12.2011).
Недостатки прототипа следующие.
Компрессионные кольца, выполненные по прототипу, не имеют антинагарного эффекта (свойства) и возможен частичный пропуск газов между цилиндровой втулкой и кольцом из-за неплотного прилегания их (втулка-кольцо) рабочих поверхностей в начальный период «обкатки» (приработки) и возможно повреждение масляной пленки на «зеркале» цилиндра.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Ставится задача снижения износа цилиндровой втулки и компрессионных колец, увеличения ресурса службы и надежности ЦПГ.
Технический результат - исключение повреждения рабочих поверхностей компрессионных колец и цилиндровой втулки за счет исключения проникновения горячих газов из надпоршневого объема в картер двигателя и повреждения масляной пленки на «зеркале» цилиндра, получение антипригарного свойства и уменьшение периода приработки.
Этот технический результат достигается тем, что в уплотнении цилиндропоршневой группы ДВС, содержащем установленные в одной поршневой канавке два компрессионных кольца: верхнее и нижнее, рабочая поверхность которых находится в контакте с цилиндровой втулкой, на верхней и нижней поверхностях каждого кольца со стороны цилиндровой втулки выполнены скосы, заканчивающиеся в поршневой канавке, и образующие масляную канавку, тепловые разъемы верхнего и нижнего колец расположены в плоскости, проходящей через ось поршневого пальца и ось коленчатого вала и сдвинуты на 180° по отношению друг к другу, при этом рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца выполнена бочкообразной с образованием угла 11-16 минут с поверхностью цилиндровой втулки. При предполагаемом расположении компрессионных колец газы, попадающие в тепловой разъем верхнего кольца, упираются в сплошное тело нижнего кольца, и дальнейший путь для них прекращен, поэтому предлагаемое уплотнение препятствует прорыву газов из рабочей полости цилиндра в картер, а значит, ведет к возрастанию давления сжатия Pc, максимального давления сгорания Pz, и увеличению индикаторного коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания.
Максимальные силы радиальных давлений компрессионных колец на цилиндровую втулку приложены на границах тепловых разъемов (Дюк Г.Е. Поршневые кольца. Справочник. ФРГ «ГЕТЦЕ АО», 1977, с.141). Максимальные силы, прижимающие поршень к цилиндровой втулке, расположены в плоскости качания шатуна (Ржепецкий К.Л., Сударева Е.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Ленинград «Судостроение», 1984, с.168). Силы радиальных давлений компрессионных колец на цилиндровую втулку и силы, прижимающие поршень к цилиндровой втулке, взаимно перпендикулярны, в результате получаем равномерное распределение действия этих сил по поверхности цилиндровой втулки и, как следствие, уменьшаются износы компрессионных колец и цилиндровой втулки. Компрессионные кольца выполнены по типу одностороннего Кейстоуна. Эти кольца очень эффективны от пригорания (закоксовывания). Антипригарное действие этих колец основано на следующем: кольцо скользит вдоль по цилиндру и в радиальном направлении в канавке при перекладках поршня. В случае прямоугольной формы поршневого кольца боковой зазор не изменяется, в то время как для кольца Кейстоун зазор меняется. Такое изменение зазора приводит к разбиванию накопившихся на кольце и на канавке осадков в виде кокса расклинивающими силами и предохраняет кольцо от пригорания.
Бочкообразная форма рабочей поверхности компрессионного кольца с образованием угла 11-16 минут с поверхностью цилиндровой втулки обеспечивает приработку, газонепроницаемость и антинагарный эффект.
При уменьшении угла менее 11 минут происходит снятие смазки с поверхности цилиндровой втулки, при увеличении угла более 16 минут возникает опасность «фрезерования» ее поверхности.
Предлагаемое уплотнение ЦПГ ДВС приведено на чертежах.
На фиг 1 - общий вид в разрезе.
На фиг 2 - компрессионные кольца - вид сверху.
На фиг.3 - компрессионные кольца - вид сбоку в разрезе.
Предлагаемый узел уплотнения ЦПГ ДВС включает: цилиндровую втулку 1, поршень 2, в поршневой канавке 3 размещены два компрессионных кольца: верхнее 4 с бочкообразной рабочей поверхностью 5, с образованием угла β 11-16 минут с поверхностью цилиндровой втулки 1, и нижнее компрессионное кольцо 6 (выполнено как в прототипе). На верхней и нижней поверхностях каждого компрессионного кольца 4, 6 со стороны цилиндровой втулки 1 выполнены скосы 7, заканчивающиеся в поршневой канавке 3. Скосы 8, на компрессионных кольцах 4, 6 со стороны цилиндровой втулки 1 образуют масляную канавку 9. Тепловые разъемы 10 верхнего 4 и нижнего 6 компрессионных колец расположены в плоскости, проходящей через ось 11 поршневого пальца и ось 12 коленчатого вала двигателя.
Предлагаемое уплотнение ЦПГ ДВС работает следующим образом. Бочкообразная поверхность 5 верхнего компрессионного кольца 4 обеспечивает приработку, газонепроницаемость и гидродинамический режим смазки пары кольцо-втулка с самого начала обкатки ЦПГ двигателя, антинагарообразование. При движении поршня 2 в верхнее положение на такте «сжатие» рабочее давление газов дросселируется в полость поршневой канавки 3, создавая усилие прижатия верхнего компрессионного кольца 4 к целой части нижнего компрессионного кольца 6, что препятствует протеканию газов. Скосы 7, 8 не нарушают масляную пленку. По мере износа рабочих поверхностей колец 4, 6 и цилиндровой втулки 1 увеличиваются тепловые разъемы 10 в замках, однако качество уплотнения при этом практически не изменяется. Аналогичная картина происходит в процессе рабочего хода. На работающем двигателе увеличивается тепловой разъем 10 из-за износа компрессионного кольца по наружной поверхности, прилегающей к цилиндровой втулке 1, что вызывает повышенную утечку газов через компрессионные кольца и большой нагрев деталей ЦПГ. Увеличение тепловых разъемов 10 из-за износов не вызывает повышенной утечки газов в предлагаемом уплотнении, так как решена задача повышения плотности прилегания компрессионных колец 4, 6 друг к другу и под тепловым разъемом верхнего компрессионного кольца расположено целое тело нижнего компрессионного кольца, при отсутствии утечки газов и не «сдувания» масляной пленки в тепловых разъемах. Нет вибрации кольца типа «Флаттер». Анализ показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна», а проведенные испытания подтвердили его промышленную применимость, особенно при ремонте ЦПГ ДВС.

Claims (1)

  1. Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, содержащее установленные в одной поршневой канавке два компрессионных кольца: верхнее и нижнее, рабочая поверхность которых находится в контакте с цилиндровой втулкой, на верхней и нижней поверхностях каждого кольца со стороны цилиндровой втулки выполнены скосы, заканчивающиеся в поршневой канавке и образующие масляную канавку, тепловые разъемы верхнего и нижнего компрессионных колец расположены в плоскости, проходящей через ось поршневого пальца и ось коленчатого вала, и сдвинуты на 180° по отношению друг к другу, отличающееся тем, что рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца выполнена бочкообразной с образованием угла 11-16 мин с поверхностью цилиндровой втулки.
    Figure 00000001
RU2013121907/06U 2013-05-13 2013-05-13 Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания RU147160U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121907/06U RU147160U1 (ru) 2013-05-13 2013-05-13 Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121907/06U RU147160U1 (ru) 2013-05-13 2013-05-13 Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147160U1 true RU147160U1 (ru) 2014-10-27

Family

ID=53384303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013121907/06U RU147160U1 (ru) 2013-05-13 2013-05-13 Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147160U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160097340A1 (en) Cylinder liner assembly having air gap insulation
KR101735020B1 (ko) 크로스헤드를 구비한 대형 2-행정 터보차지 단류 소기식 내연 기관
JP2016527460A (ja) ピストンリング
KR102051162B1 (ko) 내연 엔진용 피스톤 링
EP3043054B1 (en) Cuff-ring for a cylinder liner
JP2014514516A (ja) 2ストロークエンジン用のピストンリング
RU2447306C1 (ru) Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания
US20130213219A1 (en) Piston ring for an internal combustion engine
US20160053709A1 (en) Cylinder liner assembly having thermal barrier
RU147160U1 (ru) Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания
JP2020507038A (ja) 銅−ニッケル−スズ合金のピストン圧縮リング
RU111586U1 (ru) Уплотнение цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания
RU2372506C2 (ru) Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания
RU2703770C2 (ru) Поршневое кольцо с канавочным уплотнением
US20160084193A1 (en) Cylinder liner having flange with annular groove
JP5833867B2 (ja) ピストン
RU162386U1 (ru) Уплотнение пары цилиндр-поршень компрессора
CN203925646U (zh) 一种内燃机活塞连杆组和内燃机
RU2725297C1 (ru) Цилиндро-поршневая группа поршневых двигателей
Kochenov et al. Life and wear of frictional couplings and improved compression measurements in internal combustion engines
RU162384U1 (ru) Уплотнение пары цилиндр-поршень компрессора
RU184040U1 (ru) Поршень дизельного двигателя внутреннего сгорания
RU2616687C1 (ru) Поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания с экспандером (варианты)
JP6836945B2 (ja) ピストンリング及びピストン
CN104121055A (zh) 一种内燃机活塞连杆组和内燃机

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140916