RU2282739C1 - Piston sealing for internal combustion engine - Google Patents
Piston sealing for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282739C1 RU2282739C1 RU2005103766/06A RU2005103766A RU2282739C1 RU 2282739 C1 RU2282739 C1 RU 2282739C1 RU 2005103766/06 A RU2005103766/06 A RU 2005103766/06A RU 2005103766 A RU2005103766 A RU 2005103766A RU 2282739 C1 RU2282739 C1 RU 2282739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- rings
- stepped
- compression
- piston
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, and specifically to the design, manufacture and operation of internal combustion engines.
Известны поршневые уплотнения двигателей внутреннего сгорания, состоящие из отдельных элементов, установленных в одну поршневую канавку (патент Италии №534645, Н. кл. V а, опубл. 1955 г; заявка №51-38005, Япония, 1976; заявка №2002874, Великобритания, 1979; патент №20022146, РФ, 1991).Known piston seals of internal combustion engines, consisting of individual elements installed in one piston groove (Italian patent No. 534645, N. class V a, publ. 1955; application No. 51-38005, Japan, 1976; application No. 20022874, United Kingdom , 1979; patent No. 200222146, RF, 1991).
Известно поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания, содержащее нижнее компрессионное кольцо и верхнее ступенчатое упругое разрезное кольцо, размещенные в одной поршневой канавке так, что верхнее ступенчатое кольцо наружным диаметром касается стенки цилиндра, а между выступом в углублении, выполненным на верхней полке поршневой канавки, и ступенькой кольца предусмотрен зазор, причем верхнее ступенчатое кольцо установлено разрезом замка под 180° по отношению к разрезу замка нижнего кольца (патент №2243396, RU, 2004, Бюл. №36).A piston seal for an internal combustion engine is known, comprising a lower compression ring and an upper step elastic split ring arranged in one piston groove so that the upper step ring with an outer diameter touches the cylinder wall and between the protrusion in the recess made on the upper flange of the piston groove, and the step of the ring provides a gap, and the upper step ring is set by a cut of the lock at 180 ° with respect to the cut of the lock of the lower ring (patent No. 2243396, RU, 2004, Bull. No. 36).
Прототип имеет существенный недостаток, который заключается в том, что рабочие газы через свободную часть зазора в замке ступенчатого кольца прорываются в придонную полость поршневой канавки, а оттуда через зазор в замке нижнего компрессионного кольца проникают далее в картер двигателя. Происходит утечка рабочих газов, которая снижает компрессию и мощность двигателя, ухудшает его технико-экономические и экологические характеристики.The prototype has a significant drawback, namely, that the working gases through the free part of the gap in the lock of the stepped ring break into the bottom cavity of the piston groove, and from there through the gap in the lock of the lower compression ring they penetrate further into the crankcase. There is a leak of working gases, which reduces compression and engine power, worsens its technical, economic and environmental characteristics.
Изобретение решает задачу увеличения КПД двигателя, его эффективной мощности и ресурса, уменьшения удельного расхода топлива, вредных и загрязняющих примесей в выхлопных газах.The invention solves the problem of increasing engine efficiency, its effective power and resource, reducing specific fuel consumption, harmful and polluting impurities in exhaust gases.
Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания содержит нижнее компрессионное кольцо и верхнее ступенчатое упругое разрезное кольцо, размещенные в одной поршневой канавке так, что верхнее ступенчатое кольцо наружным диаметром касается стенки цилиндра, а между выступом в углублении, выполненным на верхней полке поршневой канавки, и ступенькой кольца предусмотрен зазор, причем верхнее ступенчатое кольцо установлено разрезом замка под 180° по отношению к разрезу замка нижнего компрессионного кольца, по поверхностям внутренних диаметров ступенчатого и компрессионного колец установлены упругие разрезные уплотнительные кольца, разрезами замков расположенные под 90° по отношению к разрезам замков ступенчатого и компрессионного колец соответственно и под 180° по отношению друг к другу.The piston seal for the internal combustion engine contains a lower compression ring and an upper step elastic split ring located in one piston groove so that the upper step ring with an outer diameter touches the cylinder wall and between the protrusion in the recess made on the upper shelf of the piston groove and the ring step a gap is provided, and the upper step ring is set by a cut of the lock at 180 ° with respect to the cut of the lock of the lower compression ring, on the surfaces of the internal Diameter stepwise and compression rings mounted resilient split sealing ring locks slits arranged at 90 ° with respect to the stepped sections lock and compression rings, respectively, and under 180 ° relative to each other.
Часть рабочих газов, прорвавшихся в придонную полость поршневой канавки, действует на разжим уплотнительных колец, увеличивая силы прижима колец к поверхностям внутренних диаметров ступенчатого и компрессионного колец, надежно перекрывая вертикальные зазоры в замках уплотняемых колец, исключая возможность утечки рабочих газов из цилиндра. Причем уплотнительные кольца в зависимости от диаметра цилиндра могут быть выполнены как в виде упругих разрезных тонкостенных колец, так и в виде конечной ленты из упругого материала, закладываемой в поршневую канавку под ступенчатое и компрессионное кольца соответственно. Причем длина ленты должна быть равна длине внутренней окружности уплотняемого кольца с учетом припуска на термодинамические деформации.A part of the working gases that burst into the bottom cavity of the piston groove acts on the expansion of the sealing rings, increasing the clamping forces of the rings to the surfaces of the inner diameters of the stepped and compression rings, reliably blocking the vertical gaps in the locks of the sealing rings, eliminating the possibility of leakage of working gases from the cylinder. Moreover, the sealing rings, depending on the diameter of the cylinder, can be made both in the form of elastic split thin-walled rings, and in the form of a final tape of elastic material embedded in the piston groove under the stepped and compression rings, respectively. Moreover, the length of the tape should be equal to the length of the inner circumference of the sealing ring, taking into account the allowance for thermodynamic deformation.
В компрессионных кольцах достаточно большой высоты (средние и мощные дизели, судовые двигатели и прочие силовые установки) целесообразно по внутреннему диаметру выполнить канавку для установки уплотнительного кольца. Причем в районе замка уплотняемого кольца буртики отсутствуют, а уплотнительное кольцо в этом месте имеет уширение, полностью перекрывающее зазор замка уплотняемого кольца и служащее фиксирующим элементом, обеспечивающим неизменность углового положения уплотнительного кольца относительно уплотняемого кольца.In compression rings of a sufficiently high height (medium and powerful diesel engines, marine engines and other power plants), it is advisable to make a groove in the inner diameter for installing the sealing ring. Moreover, in the region of the lock of the sealing ring, there are no beads, and the sealing ring in this place has a broadening that completely covers the gap of the lock of the sealing ring and serves as a fixing element, ensuring the constancy of the angular position of the sealing ring relative to the sealing ring.
Применение уплотнительных колец практически исключает утечку рабочих газов из полости цилиндра, приближая значение коэффициента полезного действия поршневого уплотнения к единице, обеспечивая более полное срабатывание рабочего давления. Существенное уменьшение газодинамических потерь приводит к повышению компрессии и мощности двигателя, снижению удельного расхода топлива и улучшению экологических характеристик двигателя.The use of o-rings virtually eliminates the leakage of working gases from the cylinder cavity, approximating the value of the efficiency of the piston seal to unity, providing a more complete operation of the working pressure. A significant reduction in gas-dynamic losses leads to an increase in compression and engine power, a decrease in specific fuel consumption and an improvement in the environmental performance of the engine.
На чертеже представлено частичное сечение двигателя внутреннего сгорания.The drawing shows a partial section of an internal combustion engine.
Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, ступенчатое кольцо 3, поршневую канавку 4, уплотнительное кольцо 5, компрессионное кольцо 6 и уплотнительное кольцо 7.The internal combustion engine comprises a cylinder 1, a piston 2, a stepped ring 3, a piston groove 4, an o-ring 5, a compression ring 6 and an o-ring 7.
Поршневое уплотнение работает следующим образом.The piston seal operates as follows.
При перемещении поршня 2 в верхнее положение, на такте "сжатие", сжимаемый воздух по зазору между цилиндром 1 и поршнем 2 имеет возможность проникновения через неприкрытую верхнюю часть зазора в замке ступенчатого кольца 3 в придонную полость поршневой канавки 4. Возрастающее давление воздуха в придонной полости поршневой канавки 4 действует на разжим уплотнительных колец 5 и 7, поджимая их к поверхностям внутренних диаметров ступенчатого кольца 3 и компрессионного кольца 6 соответственно. Уплотнительные кольца закрывают вертикальные зазоры в замках компрессионного кольца 6 и ступенчатого кольца 3, тем самым устраняя возможность утечки сжимаемого воздуха из цилиндра.When moving the piston 2 to the upper position, on the “compression” stroke, the compressed air in the gap between the cylinder 1 and the piston 2 can penetrate through the uncovered upper part of the gap in the lock of the stepped ring 3 into the bottom cavity of the piston groove 4. Increasing air pressure in the bottom cavity the piston groove 4 acts on the expansion of the sealing rings 5 and 7, pressing them to the surfaces of the inner diameters of the stepped ring 3 and the compression ring 6, respectively. O-rings close the vertical gaps in the locks of the compression ring 6 and the stepped ring 3, thereby eliminating the possibility of leakage of compressible air from the cylinder.
При перемещении поршня 2 в нижнее положение на такте "рабочий ход" давление рабочих газов продолжает распирать уплотнительные кольца 5 и 7, поджимая их к поверхностям внутренних диаметров компрессионного кольца 6 и ступенчатого кольца 3, обеспечивая надежное уплотнение между поршнем 2 и цилиндром 1, способствуя более полному срабатыванию рабочего давления.When moving the piston 2 to the lower position on the "stroke" stroke, the pressure of the working gases continues to burst the sealing rings 5 and 7, pressing them to the surfaces of the inner diameters of the compression ring 6 and the stepped ring 3, providing a reliable seal between the piston 2 and cylinder 1, contributing to more full operation pressure.
При перемещении поршня 2 на тактах "выхлоп" и "всасывание" уплотнительные кольца 5 и 7 поджимаются к поверхностям внутренних диаметров компрессионного кольца 6 и ступенчатого кольца 3 собственными силами упругости, перекрывая вертикальные зазоры в замках колец и обеспечивая полноту выхлопа продуктов сгорания топливовоздушной смеси и забор расчетного количества чистого воздуха.When moving the piston 2 at the “exhaust” and “suction” strokes, the O-rings 5 and 7 are pressed against the surfaces of the inner diameters of the compression ring 6 and the stepped ring 3 by their own elastic forces, blocking the vertical gaps in the ring locks and ensuring the exhaust exhaust of the fuel-air mixture and exhaust estimated amount of clean air.
Разработанное поршневое уплотнение простое по конструкции и технологичное в изготовлении позволит значительно повысить эффективность уплотнения между поршнем и цилиндром, увеличить компрессию и мощность двигателя, его ресурс, улучшить технико-экономические и экологические характеристики двигателя.The developed piston seal is simple in design and technologically advanced in production, which will significantly increase the efficiency of the seal between the piston and the cylinder, increase compression and engine power, its service life, and improve the technical, economic and environmental characteristics of the engine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103766/06A RU2282739C1 (en) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Piston sealing for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103766/06A RU2282739C1 (en) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Piston sealing for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2282739C1 true RU2282739C1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103766/06A RU2282739C1 (en) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Piston sealing for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282739C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20070266A (en) * | 2007-10-05 | 2009-06-30 | Ион РАССОХИН | Seal between the piston and the cylinder wall |
MD96Z (en) * | 2007-10-05 | 2010-05-31 | Ион РАССОХИН | Seal between the piston and the cylinder wall of the internal combustion engines |
RU2578928C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Piston seal for internal combustion engine |
RU2616687C1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Piston unit of the internal combustion engine (versions) |
RU2725297C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-06-30 | Иван Михайлович Щигарцов | Cylinder-piston group of piston engines |
-
2005
- 2005-02-14 RU RU2005103766/06A patent/RU2282739C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20070266A (en) * | 2007-10-05 | 2009-06-30 | Ион РАССОХИН | Seal between the piston and the cylinder wall |
MD96Z (en) * | 2007-10-05 | 2010-05-31 | Ион РАССОХИН | Seal between the piston and the cylinder wall of the internal combustion engines |
RU2578928C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Piston seal for internal combustion engine |
RU2616687C1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Piston unit of the internal combustion engine (versions) |
RU2725297C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-06-30 | Иван Михайлович Щигарцов | Cylinder-piston group of piston engines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2282739C1 (en) | Piston sealing for internal combustion engine | |
US20030101958A1 (en) | Piston assembly for an internal combustion engine | |
CN108431393B (en) | Gap member and internal combustion engine | |
WO2006009567A3 (en) | Improved valve seal assembly for rotary valve engine | |
RU2412367C1 (en) | Piston seal for internal combustion engine | |
CN101338707A (en) | Piston, piston ring assembly for internal combustion engine | |
RU2243396C2 (en) | Internal combustion engine piston sealing | |
RU92105U1 (en) | PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2372506C2 (en) | Piston sealing for internal combustion engine | |
JPS599069Y2 (en) | Piston ring device for irregularly shaped cylinders | |
RU206653U1 (en) | Internal combustion engine cylinder head cover gasket | |
RU112950U1 (en) | PISTON MECHANISM | |
RU2619001C1 (en) | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine | |
CN2381796Y (en) | Combined piston ring | |
RU2037703C1 (en) | Piston seal | |
RU2022146C1 (en) | Piston seal for internal combustion engine | |
CN2358232Y (en) | Double torsion complementary piston ring | |
RU2731250C1 (en) | Scheme of using annular valves in gas distribution mechanisms in piston internal combustion engines | |
RU76081U1 (en) | PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE (OPTIONS) | |
RU76082U1 (en) | PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
US6050235A (en) | Cylinder-piston assembly | |
CN2380703Y (en) | Efficient combined piston-ring | |
RU26599U1 (en) | PISTON WITH SEAL RINGS | |
CN2472009Y (en) | Piston ring and piston | |
RU2416749C1 (en) | Tripple compression ring with partially equalised strain-stress diagram and obturator groove |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080215 |