SU1357607A1

SU1357607A1 - Цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1357607A1
Application number: SU853908953A
Authority: SU
Inventors: Алексей Семенович Репин; Борис Александрович Пургин; Людмила Вульфовна Вазлина
Original assignee: Войсковая Часть 27177-К
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение пйзвол ет упростить конструкцию и повысит технологичность цилиндропоршневой группы. Дл этого поршень 5 снабжен винтообразной канавкой, торцовые поверхности которой перпендикул рны к ее образуквцей, . Механизм поворота выполнен в виде одновиткового спирального кольца 6, размещенного в винтовой канавке. Шаг спирального кольца 6 равен его высоте, В пазах кольца размещены плоские пружины, толщина которых больше суммарного осевого зазора 10 кольца, что предотвращает выпадание обломков пружин при их поломке в цилиндр Поскольку силы, действующие при такте расширени газов, значительно превышают таковые при такте сжати воздуха, то и результирующим вращением будет вращение в направлении действи больпшх по величине сил. Посто нные импульсные воздействи сил на поршень 5 привод т к посто нному и стабильному его вращению. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. i (Л со ел О5 иг.7

Description

15

1 357607

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигател м вйутреннего сгорани ,

Цель изобретени - упрощение конструкции и повьшение технологичности цилиндропоршневой группы.

На фиг.1 показаны диаграммы нормальных сил давлени компрессионного кольца на стенки цилиндровой втул- ю ки от давлени газов и воздуха, соответственно , на такте расширени газов N, и такте сжати воздуха на фиг о2 - узел 1 на фиг,1; на фиг сЗ - схема действи на спиралеобразное компрессионное сил, возникающих в результате взаимодействи кольца с цилиндровой втулкой за счет сил трени при возвратно- поступательном движении поршн ; на фиг.4 - цилиндропоршнева группа, разрез по оси цили.ндра; на фиг о 5 - узел II на фиг,4; на фиг,6 - верхний торец кольца; на фиг о 7 - нижний торец кольца.

На фиг,1 - 3 обозначены: N, - диаграмма нормальных снл давлени комп- I

рессионного кольца на стенки цилиндровой втулки от давлени газов Р при такте расширени газов (в масштабе); N - диаграмма нормальных сил давлени компрессионного коль ца на стенки цилиндровой втулки от давл ени воздуха Р при такте сжати воздуха (в масштабе); Т, - силы трени , действующие на кольцо, от взаимодействи с втулкой при такте расширени газов (в масштабе); Т - силы трени , действующие на кольцо, от взаимодействи ,с втулкой при такте сжати воздуха (в масштабе); R, - составл юща сил трени , перпендикул рна образующей кольца, при такте расширени газов; R - составл юща

в которых размещены плоские пружи По Поршень имеет сферическое сое нение (поршневой подшипник) 12 с

CJ шатуном 13, соединенным с. коленча валом 14. На поверхности втулки, крьш1ки. и блока цилиндров в местах контакта между ними нанесено анти фрикционное покрытие 15.

Поршень 5 имеет сферическое со нение (поршневой подшипник) 12 с шатуном 13, что допускает вращени поршн 5 относительно его продоль оси о На поршне 5 в винтообразной навке с торцовыми поверхност ми, пендикул рными образующей ее, уст новлено компрессионное кольцо 6 в виде одновитковой спирали, пр моу ное в сечении, высотой h с перекр

20 тием концов на величину с, на мен чем высота кольца h, при этом шаг .спирали 1 (образуклцей кольца) рав высоте кольца h,

В торцах кольца 6 выполнены пр

25 моугольные выемки 9 и пазы 10, в которых размещены плоские ные пружины 11 ,при этом толщина пру а больше величины суммарного зазора . между торцом канавки и торцом ком

30 рессионного кольца 6 дл предотв щени выпадани обломков пружины при ее поломке в цилиндр„

Устройство работает следующим образом

:, При работе двигател силы нормального давлени компрессионног кольца 6 на стенки цилиндровой вт ки 2 при каждом такте весьма разл ные по величине, пропорциональные

40 величине давлени газов или возду при данном такте.

Наибольшими они вл ютс при т те расширени газов (фиг,j,N()(хо поршн вниз). При такте расшисил трени , перпендикул рна образую- 45 Газов и ходе поршн 5 вниз

щей кольца, при такте сжати воздуха К( - касательна составл юща сил трени при такте расширени газов; Kj - касательна составл юща сил трени при такте сжати воздуха,

В блоке цилиндров 1 установлена цилиндрова втулка 2, закрыта крьш1кой 3, между последней и блоком размещена прокладка 4, На поршень 5 установлено спиралеобразное комгфес- сионное кольцо 6, цилиндрическое компрессионное кольцо 7 и маслосъем- ное кольцо 8„ Спиралеобразное кольцо в торцах имеет выемки 9 с пазами 10,

5

в которых размещены плоские пружины По Поршень имеет сферическое соединение (поршневой подшипник) 12 с

J шатуном 13, соединенным с. коленчатым валом 14. На поверхности втулки, крьш1ки. и блока цилиндров в местах контакта между ними нанесено антифрикционное покрытие 15.

Поршень 5 имеет сферическое соединение (поршневой подшипник) 12 с шатуном 13, что допускает вращение поршн 5 относительно его продольной оси о На поршне 5 в винтообразной канавке с торцовыми поверхност ми, перпендикул рными образующей ее, установлено компрессионное кольцо 6 в виде одновитковой спирали, пр моуголь ное в сечении, высотой h с перекры0 тием концов на величину с, на меньшую чем высота кольца h, при этом шаг .спирали 1 (образуклцей кольца) равен высоте кольца h,

В торцах кольца 6 выполнены пр 5 моугольные выемки 9 и пазы 10, в которых размещены плоские § -образные пружины 11 ,при этом толщина пружины а больше величины суммарного зазора Ъ . между торцом канавки и торцом комп0 рессионного кольца 6 дл предотвращени выпадани обломков пружины 11 при ее поломке в цилиндр„

Устройство работает следующим образом

, При работе двигател силы нормального давлени компрессионного кольца 6 на стенки цилиндровой втулки 2 при каждом такте весьма различные по величине, пропорциональные

0 величине давлени газов или воздуха при данном такте.

Наибольшими они вл ютс при такте расширени газов (фиг,j,N()(ход поршн вниз). При такте расшивследствие взаимодействи компрессионного кольца 6 со стенками цилиндровой втулки 2 возникают силы трени Т, , приложенные к кольцу 6,

5Q пропорциональные по величине силам . N, и направленные вдоль оси цилиндра против движени поршн 5

Наибольшими силами нормального давлени компрессионного кольца 6 на

55 стенки цилиндровой втулки 2 при ходе поршн 5 вверх вл ютс силы при такте сжати воздуха (, , При этом возникают силы треки Т, пропорциональные силам N,..Ho значительно меньшие по величине, чем силы трени Т, и обратного силам Т направлени .

Вследствие спиралеобразной формы образующей поверхности компрессионного кольца 6, наход щейс в контакте с поверхностью цилиндровой втулки 2, за счет сил трени Т, и Т возникают и действуют на компрессионное IQ кольцо 6 силы R, и R, направленные перпендикул рно к кольцу 6, и силы К, и К, касательные к кольцу 6. При этом R, и R компенсируютс реакцией стенок канавки поршн 5, а силы 15 К. и К придают вращательное движетактовые при такте сжатии воздуха К, (а следовательно и их импульсы), то и результирующим (за два такта) вращением есть вращение в направлении действи больших по величине сил (импульсов),

Посто нные в течение работы двигател импульсные воздействи касательных сил со стабильной частотой на поршень привод т к посто нному и стабильному его вращению.

Фор,, мула изобретени

ние компрессионному кольцу 6.

Claims

1. Цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани , содержаща гильзу цилиндра, поршень с компрессионными кольцами, св занный с 20 шатуном при помощи сферического шарнира и размещаемый в цилиндре с возможностью поворота, и устройство поворота .поршн , отличающа - с тем, что, с целью улучшени 5 (например, по часовой стрел- 25 технологичности и упрощени конструкТаким образом, при работе двигател во врем такта раапирени газов и движени поршн 5 вниз под действием касательных сил спиралеобразное компрессионное кольцо 6 повор.а- чиваетс относительно продольной оси поршн

ке при виде сверху), сначала перемеща сь в канавке до упора торцом в плоскую пружину 1 1, з,атем передава усили через последнюю, давит на торец канавки, поворачива тем самым поршень 5 на сферичр.ском подшипнике 12 вокруг продольной оси на некоторый угол.

При такте сжати воздуха и движе- нии поршн 5 вверх динамика взаимодействи спиралеобразного компрессионного кольца 6 с .поршнем 5 и цилиндровой втулкой 2 аналогично,, только направление вращени поршн 5 соответственно противоположное тому, которое он имеет при такте расширени газов., Однако поскольку силы5 действующие при такте расширени газов К( , значительно превьш ают

ции, поршень снабжен винтообразной канавкой, торцовые поверхности которой перпендикул рны ее образующей, а устройство поворота выполнено в ви- 30 де одновиткового спирального кольца, размещенного в винтовой канавке с выполненными на его торцах осевыми пазами с осевым зазором и снабжено плоскими пружинами, размещенными в осевых пазах кольца

2о Цилиндропоршнева группа по п,1, о тличающа с тем, что шаг спирального кольца равен его высоте.

Зо Цилиндропоршнева группа по пп.1и2, отличающа с тем, что толщина каждой плоской пружины больше суммарного осевого зазора по торцам спирального кольца.

35

40

тактовые при такте сжатии воздуха К, (а следовательно и их импульсы), то и результирующим (за два такта) вращением есть вращение в направлении действи больших по величине сил (импульсов),

Фор,, мула изобретени

ции, поршень снабжен винтообразной канавкой, торцовые поверхности которой перпендикул рны ее образующей, а устройство поворота выполнено в ви- 0 де одновиткового спирального кольца, размещенного в винтовой канавке с выполненными на его торцах осевыми пазами с осевым зазором и снабжено плоскими пружинами, размещенными в осевых пазах кольца

5

0

z

/V/

У

72

L I I

fj

Фиг.2

Фиг. J

Фиг.5

Составитель М.Бондарев Редактор М Бланар Техред м.ХоданичКорректор А.Обручар

Заказ 5979/32Тираж 504Подписное

ВЫИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открыт ий П3035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-погтчграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Фиг,. 6