RU2508463C2

RU2508463C2 - Цилиндропоршневая группа

Info

Publication number: RU2508463C2
Application number: RU2012115019/06A
Authority: RU
Inventors: Денис Александрович Уханов; Айрат Шамильевич Нурутдинов; Алексей Леонидович Хохлов; Ильмас Рифкатович Салахутдинов; Антон Алексеевич Хохлов
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2014-02-27
Also published as: RU2012115019A

Abstract

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Цилиндропоршневая группа включает в себя поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы (4) цилиндра. Гильза (4) цилиндра имеет канавки (6) и (7), заполненные цветным металлом. На рабочей поверхности гильзы (4) цилиндра двигателя в местах наибольшего износа выполнены канавки (6), имеющие форму встречных синусоид. В средней части гильзы 4 цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верхней и нижней синусоид, выполнены две канавки (7) в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы (4). Расстояние от начала первых синусоидальных канавок (6) до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм. В поперечном сечении канавки (6) и (7) имеют глубину и ширину 1,5 мм. Технический результат заключается в повышении износостойкости, уменьшении неравномерности износа гильз цилиндров по высоте. 3 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано при восстановлении гильз цилиндров.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению относится цилиндропоршневая группа [Цилиндропоршневая группа. - Патент RU №2440503. Опубл. 20.01.2012 г.], включающая гильзу, поршень с поршневыми кольцами. На рабочей поверхности гильзы выполнены канавки в виде замкнутых колец отдельных друг от друга, заполненных цветным металлом и имеющих в продольном сечении горообразную форму. Угол подъема первой и последней канавок выполнены в пределах 15…20 градусов, центральной канавки - 40…45 градусов к диаметральной плоскости гильзы, причем канавки расположены на рабочей поверхности гильзы от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки.

Недостатками данного устройства являются пониженная износостойкость рабочей поверхности гильзы цилиндра в местах повышенного износа в верхней мертвой точке и нижней мертвой точке и неудовлетворительное качество работы цилиндропоршневой группы вследствие недостаточного распределения цветного металла по рабочей поверхности гильзы цилиндра, из-за неравномерного расположения кольцевых канавок.

Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: повышение износостойкости, уменьшение неравномерности износа гильз цилиндров по высоте и улучшение качества работы цилиндропоршневой группы.

Указанный технический результат достигается тем, что на рабочей поверхности гильзы цилиндра в местах наибольшего износа, соответствующие положениям поршня в верхней и нижней мертвых точках, выполнены канавки, имеющие форму встречных синусоид, а в средней части гильзы цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верхней и нижней синусоид, выполнены две канавки в виде встречных замкнутых колец отдельных друг от друга с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы, расстояние от начала первых синусоидальных канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм, в поперечном сечении канавки имеют глубину и ширину равные 1,5 мм, максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним масло-съемным поршневыми кольцами.

На фиг.1 изображена гильза цилиндра с измененными физико-механическими характеристиками и выполненными на ее рабочей поверхности синусоидальными и кольцевыми канавками, на фиг.2 - поперечный разрез канавки в сечении А-А, на фиг.3 - схема контакта поршневых колец с рабочей поверхностью гильзы цилиндра в сечении Б-Б.

Цилиндропоршневая группа включает поршень 1 с компрессионными 2 и маслосъемным 3 кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы цилиндра 4 и канавки, заполненные цветным металлом 5. На рабочей поверхности гильзы цилиндра 4 двигателя внутреннего сгорания в местах наибольшего износа выполнены канавки 6, имеющие форму встречных синусоид, а в средней части гильзы цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верхней и нижней синусоид 6, выполнены две канавки 7 в виде встречных замкнутых колец отдельных друг от друга с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы 4. Расстояние от начала первых синусоидальных канавок 6 до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм. В поперечном сечении канавки 6 и 7 имеют глубину и ширину, равные 1,5 мм.

Цилиндропоршневая группа работает следующим образом. В процессе работы ДВС поршень 1 с кольцами 2 и 3 совершает возвратно поступательное движение вверх-вниз. При этом кольца 2 и 3, двигаясь по рабочей поверхности гильзы 4, за счет пластической деформации снимают часть цветного металла 5 с канавок 6 и 7 и «размазывают» его по рабочей поверхности гильзы 4 от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Этот процесс происходит в течение всех тактов ДВС и продолжается до тех пор, пока на рабочей поверхности гильзы 4 не образуется слой цветного металла 5 определенной толщины. В результате этого процесса коэффициент трения рабочих поверхностей поршневых колец 2 и 3 и рабочей поверхности гильзы 4 снижается, а кольца 2 и 3 перестают снимать цветной металл 5 с канавок 6 и 7. По мере уменьшения толщины «размазанного» цветного металла 5 с поверхности гильзы 4 коэффициент трения между рабочими поверхностями поршневых колец 2 и 3 и рабочей поверхностью гильзы 4 несколько увеличивается. Одновременно начинает повышаться и интенсивность снятия поршневыми кольцами 2 и 3 цветного металла 5 с канавок 6 и 7, и процесс «размазывания» цветного металла 5 по рабочей поверхности гильзы 4 повторяется. Процесс нанесения слоя цветного металла 5 на рабочую поверхность гильзы 4 сопровождает весь период эксплуатации цилиндропоршневой группы две.

Выполнение синусоидальных канавок в местах повышенного износа позволит повысить износостойкость и уменьшить неравномерность износа по высоте гильз цилиндров, а выполнение отдельных замкнутых колец в средней части способствует равномерному распределению цветного металла по рабочей поверхности гильзы цилиндра.

Такое конструктивное исполнение рабочей поверхности гильзы цилиндра позволит также повысить качество работы цилиндропоршневой группы.

Claims

Цилиндропоршневая группа, включающая поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы цилиндра, имеющей канавки, заполненные цветным металлом, отличающаяся тем, что на рабочей поверхности гильзы цилиндра в местах наибольшего износа соответствующие положениям поршня в верхней и нижней мертвых точках выполнены канавки, имеющие форму встречных синусоид, а в средней части гильзы цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верхней и нижней синусоид, выполнены две канавки в виде встречных замкнутых колец отдельных друг от друга с углом подъема 17° к диаметральной плоскости гильзы, расстояние от начала первых синусоидальных канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм, в поперечном сечении канавки имеют глубину и ширину равные 1,5 мм, максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми кольцами.