RU2535598C1 - Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535598C1 RU2535598C1 RU2013139797/06A RU2013139797A RU2535598C1 RU 2535598 C1 RU2535598 C1 RU 2535598C1 RU 2013139797/06 A RU2013139797/06 A RU 2013139797/06A RU 2013139797 A RU2013139797 A RU 2013139797A RU 2535598 C1 RU2535598 C1 RU 2535598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- piston
- cylinder
- vertical side
- piston seal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. В поршневой канавке установлены верхнее и нижнее трапециевидные кольца и между ними расположено среднее уплотнительное кольцо прямоугольного профиля. Верхнее уплотнительное кольцо большей вертикальной поверхностью прижато к стенке цилиндра, а нижнее кольцо большей вертикальной стороной обращено к оси цилиндра и имеет зазор между меньшей вертикальной стороной и стенкой цилиндра. Изобретение повышает надежность двигателя внутреннего сгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.
Известны поршневые уплотнения двигателей внутреннего сгорания, состоящие из отдельных элементов, установленных в одну поршневую канавку (патент US 1527535, опубл. 19.10.1920, патент RU №2381375, МПК F02F 5/00, опубл. 10.02.2010, патент RU №2213238, МПК F02F 5/00, F16J 9/20, опубл. 27.09.2003, патент US 3971298, опубл. 27.07.1976, патент GB 284133, опубл. 26.01.1928, патент GB 552296, опубл. 31.03.1943).
Известно поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания, содержащее установленные в одной поршневой канавке верхнее уплотнительное кольцо, у которого верхний торец выполнен под острым углом к своему нижнему торцу, большей вертикальной стороной оно обращено к оси цилиндра, а между кольцом и стенкой цилиндра имеется зазор, по меньшей мере, одно нижнее уплотнительное кольцо и дополнительное кольцо, у которого нижний торец выполнен под острым углом к своему верхнему торцу, а большей вертикальной стороной оно прижато к стенке цилиндра (патент RU №2447306, МПК F02F 5/00, F16J 9/20, опубл. 12.01.2011). Прототип имеет существенный недостаток, который заключается в том, что верхнее уплотнительное кольцо, находясь в зоне максимальных давлений рабочих газов, не уплотняет зазор между поршнем и цилиндром, допуская прорыв рабочих газов через зазор в замке нижележащего уплотнительного поршневого кольца. Известно, что через зазоры в замках компрессионных колец происходит до 70% всех газодинамических потерь в двигателе (Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания. P.M. Петриченко. Л., Издательство Ленинградского университета, 1990 г., стр.6). Кроме того, существенным недостатком прототипа является то, что зазор между верхним уплотнительным кольцом и стенкой цилиндра нарушил теплопередачу непосредственно от перегретой головки поршня охлаждаемому цилиндру, существенно ухудшив температурный режим двигателя, что снижает мощность, ресурс и надежность работы двигателя.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности поршневого устройства, мощности, ресурса и надежности двигателя, в уменьшении расхода топлива, улучшении экологических характеристик двигателя.
Технический результат достигается тем, что в поршневом уплотнении двигателя внутреннего сгорания, содержащем установленные в одной поршневой канавке верхнее трапециевидное уплотнительное кольцо и нижнее трапециевидное кольцо, между которыми, по меньшей мере, расположено одно уплотнительное кольцо прямоугольного профиля, верхний торец верхнего кольца выполнен под острым углом к своему нижнему торцу, нижний торец нижнего кольца выполнен под острым углом к своему верхнему торцу, новым является то, что верхнее уплотнительное кольцо большей вертикальной стороной прижато к стенке цилиндра, а нижнее трапециевидное кольцо большей вертикальной стороной обращено к оси цилиндра, между поверхностью наружного диаметра нижнего кольца и стенкой цилиндра имеется зазор.
Угол наклона нижнего торца нижнего кольца относительно своего верхнего торца больше угла самоторможения 12°.
На фигуре представлено частичное сечение двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, верхнее трапециевидное кольцо 3, среднее кольцо 4, нижнее трапециевидное кольцо 5, установленные в поршневой канавке 6.
Поршневое уплотнение работает следующим образом.
В процессе работы двигателя происходит нагрев деталей цилиндропоршневой группы и, в первую очередь, головки поршня 2 и места расположения поршневого уплотнения. Разогрев поршня 2 приводит к увеличению ширины поршневой канавки 6, а прогрев цилиндра 1 приводит к увеличению его внутреннего диаметра. Собственные упругие силы поршневых колец 3, 4, 5 и газодинамические силы прорвавшегося в придонную полость поршневой канавки 6 рабочего газа смещают весь пакет уплотнительных колец 3, 4 и 5 в направлении стенки цилиндра 1. Смещение верхнего кольца 3 увеличивает зазор между его верхним торцом и верхней полкой поршневой канавки 6, смещение нижнего кольца 5 компенсирует меняющийся зазор, обеспечивая постоянный контакт верхнего торца верхнего кольца 3 с верхней полкой поршневой канавки 6.
В процессе охлаждения выключенного двигателя термодинамические изменения происходят в обратном порядке. В первую очередь снижается температура охлаждаемого цилиндра 1, уменьшается его внутренний диаметр, стенка цилиндра 1, воздействуя на уплотнительные кольца 3, 4 и 5, смещает их в направлении оси цилиндра 1. В свою очередь, остывание поршня 2 приводит к уменьшению высоты поршневой канавки 6, которая, сужаясь, своей нижней полкой воздействует на наклонный торец нижнего кольца 5, имеющий угол наклона к своему верхнему торцу больше угла самоторможения 12°, смещая кольцо 5 в исходное положение, образуя зазор между верхним торцом верхнего кольца 3 и верхней полкой поршневой канавки 6, предохраняя кинематическую систему от заклинивания и давая возможность кольцам 3 и 4 вернуться в исходное положение.
Предлагаемое поршневое уплотнение практически исключает газодинамические потери, отрицательно влияющие на постоянство расчетных параметров рабочих процессов, повышает полноту сгорания топлива, увеличивая мощность двигателя и снижая удельный расход топлива, повышая надежность и ресурс двигателя, улучшая его экологические показатели.
Claims (2)
1. Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания, содержащее установленные в одной поршневой канавке верхнее трапециевидное уплотнительное кольцо и нижнее трапециевидное кольцо, между которыми, по меньшей мере, расположено одно уплотнительное кольцо прямоугольного профиля, верхний торец верхнего кольца выполнен под острым углом к своему нижнему торцу, нижний торец нижнего кольца выполнен под острым углом к своему верхнему торцу, отличающееся тем, что верхнее уплотнительное кольцо большей вертикальной стороной прижато к стенке цилиндра, а нижнее трапециевидное кольцо большей вертикальной стороной обращено к оси цилиндра, между поверхностью наружного диаметра нижнего кольца и стенкой цилиндра имеется зазор.
2. Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающееся тем, что угол наклона нижнего торца нижнего кольца относительно своего верхнего торца больше угла самоторможения 12°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139797/06A RU2535598C1 (ru) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139797/06A RU2535598C1 (ru) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2535598C1 true RU2535598C1 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013139797/06A RU2535598C1 (ru) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535598C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582538C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
RU2616686C1 (ru) * | 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) | Поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания (варианты) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1527535A (en) * | 1920-10-19 | 1925-02-24 | Andrew J Bockwitz | Piston |
RU2213238C2 (ru) * | 2001-10-25 | 2003-09-27 | Дружинин Анатолий Матвеевич | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2372506C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2381375C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2447306C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
-
2013
- 2013-08-27 RU RU2013139797/06A patent/RU2535598C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1527535A (en) * | 1920-10-19 | 1925-02-24 | Andrew J Bockwitz | Piston |
RU2213238C2 (ru) * | 2001-10-25 | 2003-09-27 | Дружинин Анатолий Матвеевич | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2372506C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2381375C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания |
RU2447306C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582538C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания |
RU2616686C1 (ru) * | 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) | Поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW536598B (en) | A self lubrication, non-sealing piston ring for an internal combustion fastener driving tool | |
BR102015020090A2 (pt) | motor de reciprocação | |
JP2020106031A (ja) | レシプロエンジン用のピストンアセンブリ | |
JP2018048739A (ja) | 内燃機関用のピストンリング | |
RU2535598C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
RU2447306C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
WO2014004345A1 (en) | Compression ring for an engine | |
WO2013123284A1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
EP3192994B1 (en) | Turbulators for an internal combustion engine | |
RU2499901C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
RU2372506C2 (ru) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2576405C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
BR102015013120A2 (pt) | sistema de cilindro de potência para um motor alternado | |
RU2582384C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
RU2412367C1 (ru) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2582538C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
RU2651694C1 (ru) | Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания | |
JP5528647B1 (ja) | ピストン型内燃機関 | |
RU2616687C1 (ru) | Поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания с экспандером (варианты) | |
RU2624376C1 (ru) | Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания | |
RU92105U1 (ru) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2361105C2 (ru) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2613478C1 (ru) | Поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания (варианты) | |
RU76082U1 (ru) | Поршневое уплотнение для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2448263C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20181031 |