RU2619001C1 - Oil-removing piston unit for internal-combustion engine - Google Patents
Oil-removing piston unit for internal-combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619001C1 RU2619001C1 RU2016126782A RU2016126782A RU2619001C1 RU 2619001 C1 RU2619001 C1 RU 2619001C1 RU 2016126782 A RU2016126782 A RU 2016126782A RU 2016126782 A RU2016126782 A RU 2016126782A RU 2619001 C1 RU2619001 C1 RU 2619001C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- ring
- oil
- oil scraper
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown
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 маслосъемные поршневые устройства двигателей внутреннего сгорания, содержащие два раздельных скребковых элемента с расширителями различной конструкции (JP 60-030457 А, 16.02.1985. US 2296116 А, 15.09, 1942. GB 1004370 А, 15.09.1965. US 1736530 А, 19.11.1929. RU 94012376 А1, 20.01.1996. RU 2372506 С2, 2007. RU 2458239 С1, 12.04.2011).Known oil scraper piston devices of internal combustion engines containing two separate scraper elements with expanders of various designs (JP 60-030457 A, 02.16.1985. US 2296116 A, 15.09, 1942. GB 1004370 A, 09.15.1965. US 1736530 A, 19.11. 1929. RU 94012376 A1, 01.20.1996. RU 2372506 C2, 2007. RU 2458239 C1, 04/12/2011).
Известно маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания, содержащее установленные в одной поршневой канавке расширительное кольцо и маслосъемные кольца, рабочие поверхности которых выполнены со скосом в сторону их верхнего торца, причем на рабочих поверхностях, кроме верхнего, имеются радиальные пазы, при этом расширительное кольцо расположено над верхним маслосъемным кольцом (патент RU №2561787, МПК F02F 5/00, опубл. 10.09.2015).A piston oil scraper device for an internal combustion engine is known, comprising an expansion ring and oil scraper rings installed in one piston groove, the working surfaces of which are beveled towards their upper end, and on the working surfaces, in addition to the upper, there are radial grooves, and the expansion ring is located above the upper oil scraper ring (patent RU No. 2561787, IPC
Однако в известном устройстве при движении поршня в нижнее положение масло, снимаемое со стенки цилиндра нижним маслосъемным кольцом, прорывается через зазор в замке кольца в придонную полость поршневой канавки и далее через зазор в замке расширительного кольца проникает в гарантированный зазор между поршнем и цилиндром, затем через зазоры в поршневом уплотнении попадает в камеру сгорания двигателя. Повышается расход масла на угар, ухудшаются экологические характеристики двигателя. Кроме того, расположение маслосъемного поршневого устройства в поршневых канавках, которые сообщаются с внутренней полостью поршня через сливные отверстия, на рабочем такте «впуск», над поршнем и в этих канавках создает разрежение, провоцирующее подсос моторного масла в канавку из внутренней полости поршня. Самый мощный подсос происходит при положении поршня в верхней мертвой точке, когда достигается наибольшее разрежение над поршнем и самое большое поступление масла в зону высокотемпературных рабочих газов, что приводит к преждевременному ухудшению физико-химических свойств масла, его старению и повышению расхода масла на угар. Причем оценить «эффективность» этого процесса достаточно просто. Один рабочий такт «впуска» совершается за один оборот коленчатого вала. Если учесть, что на малом газу у двигателя 800 оборотов в минуту, то получается в секунду более 13 таких «подсосов», а при 6000 об/мин - 100 «подсосов» в секунду. Такова цена «сливного отверстия» в поршневой канавке, где расположено маслосъемное кольцо. Недостатком прототипа является также неопределенность величин зазоров в поршневом устройстве, которые в серийных и массовых производствах двигателей преувеличены.However, in the known device, when the piston moves to the lower position, the oil removed from the cylinder wall by the lower oil scraper ring breaks through the gap in the ring lock into the bottom cavity of the piston groove and then through the gap in the lock of the expansion ring enters the guaranteed gap between the piston and cylinder, then through Gaps in the piston seal fall into the combustion chamber of the engine. Oil consumption for waste is increasing, and the environmental performance of the engine is getting worse. In addition, the location of the piston oil scraper device in the piston grooves, which communicate with the internal piston cavity through the drain holes, at the “intake” working stroke, above the piston and in these grooves creates a vacuum that provokes the suction of motor oil into the groove from the internal piston cavity. The most powerful suction occurs when the piston is in the top dead center position, when the largest vacuum above the piston and the largest oil inflow to the zone of high-temperature working gases are achieved, which leads to premature deterioration of the physicochemical properties of the oil, its aging and an increase in oil consumption for burning. Moreover, to evaluate the "effectiveness" of this process is quite simple. One working stroke of the "intake" is made for one revolution of the crankshaft. If we take into account that the engine has 800 rpm on idle gas, we get more than 13 such “suctions” per second, and at 6000 rpm - 100 “suction” per second. This is the price of the “drain hole” in the piston groove where the oil scraper ring is located. The disadvantage of the prototype is also the uncertainty of the gaps in the piston device, which are exaggerated in serial and mass production of engines.
Кроме того, конструкция расширительного кольца с отрицательным углом наклона его верхнего торца представляет определенную трудность в процессе сборки цилиндропоршневой группы двигателя.In addition, the design of an expansion ring with a negative angle of inclination of its upper end presents a certain difficulty in the assembly process of the cylinder-piston group of the engine.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в снижении расхода масла на угар в улучшении экологических характеристик двигателя, за счет снижения содержания вредных и загрязняющих примесей в выхлопных газах, упрощении сборки цилиндропоршневой группы, повышении ресурса работы двигателя.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to reduce oil consumption for burning in improving the environmental performance of the engine, by reducing the content of harmful and polluting impurities in the exhaust gases, simplifying the assembly of the cylinder-piston group, increasing the life of the engine.
Технический результат достигается тем, что в маслосъемном поршневом устройстве двигателя внутреннего сгорания, содержащем расширительное кольцо и маслосъемные кольца с осевыми пазами, рабочие поверхности которых выполнены со скосом в сторону их верхнего торца, новым является то, что между верхним маслосъемным кольцом и, по меньшей мере, одним нижним маслосъемным кольцом установлены дополнительное маслосъемное кольцо и упругое разрезное обжимное кольцо, причем внутренний диаметр дополнительного маслосъемного кольца равен внешнему диаметру обжимного кольца, а внутренний диаметр обжимного кольца равен диаметру дна поршневой канавки, при этом высота обжимного кольца равна высоте дополнительного маслосъемного кольца.The technical result is achieved by the fact that in the oil scraper piston device of an internal combustion engine containing an expansion ring and oil scraper rings with axial grooves, the working surfaces of which are beveled towards their upper end, it is new that between the upper oil scraper ring and at least , one lower oil scraper ring has an additional oil scraper ring and an elastic split crimp ring, the inner diameter of the additional oil scraper ring being equal to the outer diameter ametru compression ring and an inner diameter equal to the diameter of the compression ring piston groove bottom, and the height equal to the height of the compression ring further scraper ring.
Кроме того, зазор между поверхностью внутреннего диаметра дополнительного маслосъемного кольца и поверхностью внешнего диаметра обжимного кольца α, зазоры между поверхностями внутренних диаметров верхнего и нижнего маслосъемных колец и поверхностью диаметра дна поршневой канавки β, а также зазоры в замках всех поршневых колец выполняются в пределах от 0,0 мм до 0,04% диаметра цилиндра двигателя.In addition, the gap between the surface of the inner diameter of the additional oil scraper ring and the surface of the outer diameter of the crimp ring α, the gaps between the surfaces of the inner diameters of the upper and lower oil scraper rings and the surface of the diameter of the bottom of the piston groove β, as well as the clearances in the locks of all the piston rings are made from 0 , 0 mm to 0.04% of the diameter of the engine cylinder.
На Фиг. 1 представлено частичное сечение двигателя внутреннего сгорания.In FIG. 1 is a partial sectional view of an internal combustion engine.
На Фиг. 2 представлено частичное сечение двигателя внутреннего сгорания с отверстиями в донышке поршневой канавки под маслосъемное поршневое устройство.In FIG. 2 shows a partial cross section of an internal combustion engine with holes in the bottom of the piston groove under the oil scraper piston device.
Двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1, фиг. 2) содержит цилиндр 1, поршень 2, верхнее маслосъемное кольцо 3, дополнительное маслосъемное кольцо 4, нижнее маслосъемное кольцо 5 и обжимное разрезное упругое кольцо 6 и отверстия 7.The internal combustion engine (Fig. 1, Fig. 2) contains a cylinder 1, a
Маслосъемное поршневое устройство (фиг. 1) работает следующим образом.Oil scraper piston device (Fig. 1) works as follows.
При движении поршня 2 в нижнее положение на рабочих тактах «впуск» и «рабочий ход» первым вступает в работу нижнее маслосъемное кольцо 5 с наибольшим количеством пазов и наименьшим гидравлическим сопротивлением масла продвижению поршня 2. Под давлением масла и за счет трения маслосъемных колец 3, 4 и 5 весь пакет колец вместе с обжимным кольцом 6 смещается к верхней полке поршневой канавки, открывая термодинамический зазор t между нижней полкой поршневой канавки и нижним торцом маслосъемного кольца 5. На огромных скоростях перемещения поршня 2 под большим давлением масло прорывается через образовавшийся зазор в придонную полость поршневой канавки. Дальнейший прорыв масла через зазор β ограничен обжимным кольцом 6, а через зазор α нижним торцом маслосъемного кольца 3, существенно снижается попадание моторного масла в зону высоких температур, уменьшается расход масла на угар и, соответственно, количество вредных и загрязняющих примесей в выхлопных газах.When the
Маслосъемное поршневое устройство (фиг. 2) работает следующим образом.Oil scraper piston device (Fig. 2) works as follows.
При движении поршня 2 в нижнее положение на рабочем такте «впуск» над поршнем 2 и в зазорах между поршнем 2 и цилиндром 1, а также в придонной полости поршневой канавки и в остальных зазорах самого поршневого устройства образуется разреженное пространство, сообщение которого через отверстия 7 перекрыто обжимным кольцом 6, тем самым устраняется подсос масла из внутренней полости поршня 2 в придонную полость поршневой канавки и далее в цилиндр 1.When the
Маслосъемное поршневое устройство обеспечивает расчетную толщину масляной пленки на стенке цилиндра, наименьшее механическое и гидравлическое сопротивление перемещению поршня, минимально возможный расход масла на угар, уменьшает содержание вредных и загрязняющих примесей в выхлопных газах. Конструкция технологична в изготовлении, обладает повышенным ресурсом.The oil scraper piston device provides the estimated thickness of the oil film on the cylinder wall, the smallest mechanical and hydraulic resistance to the movement of the piston, the minimum possible oil consumption for burning, reduces the content of harmful and polluting impurities in the exhaust gases. The design is technologically advanced to manufacture, has an increased resource.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126782A RU2619001C1 (en) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126782A RU2619001C1 (en) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619001C1 true RU2619001C1 (en) | 2017-05-11 |
Family
ID=58715682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016126782A RU2619001C1 (en) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619001C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4099730A (en) * | 1977-05-31 | 1978-07-11 | Questor Corporation | Piston ring construction |
RU2372506C2 (en) * | 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) | Piston sealing for internal combustion engine |
RU2447307C1 (en) * | 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) | Ice piston scraper ring |
RU2458239C1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Ice piston scraper |
RU2561787C1 (en) * | 2014-09-03 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Ice oil piston device |
-
2016
- 2016-07-04 RU RU2016126782A patent/RU2619001C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4099730A (en) * | 1977-05-31 | 1978-07-11 | Questor Corporation | Piston ring construction |
RU2372506C2 (en) * | 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) | Piston sealing for internal combustion engine |
RU2447307C1 (en) * | 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) | Ice piston scraper ring |
RU2458239C1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Ice piston scraper |
RU2561787C1 (en) * | 2014-09-03 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Ice oil piston device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170321625A1 (en) | Piston assembly for an engine | |
KR20140005206A (en) | Rotary heat engine | |
US10309535B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
US10125869B2 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
EP2815156B1 (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
RU2447306C1 (en) | Ice piston seal | |
RU2619001C1 (en) | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine | |
RU2282739C1 (en) | Piston sealing for internal combustion engine | |
US6705616B2 (en) | Piston ring device in internal combustion engine | |
RU2412367C1 (en) | Piston seal for internal combustion engine | |
RU2372506C2 (en) | Piston sealing for internal combustion engine | |
RU92105U1 (en) | PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2651694C1 (en) | Internal combustion engine sleeve assembly | |
RU2625419C1 (en) | Oil-removing piston unit for internal-combustion engine | |
RU2624376C1 (en) | Ice sleeve assembly of internal combustion engines | |
RU2535599C1 (en) | Ice piston seal oil scraper | |
RU2616686C1 (en) | Piston unit of the internal combustion engine | |
KR100409572B1 (en) | Piston ring structure | |
RU2243396C2 (en) | Internal combustion engine piston sealing | |
KR100489134B1 (en) | Embossing skirt piston for offset crankshaft | |
RU186524U1 (en) | PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2389893C1 (en) | Piston sealing for internal combustion engine (versions) | |
RU2361105C2 (en) | Piston seal for internal combustion engine | |
RU76082U1 (en) | PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU30166U1 (en) | Piston for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190705 |