SU1726824A1 - Поршневое уплотнение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателест- роению в области конструкций поршневых колец, в частности к универсальным конструкци м исходных составных элементов. Изобретение позвол ет улучшить компрессионные и малосъемные свойства. Поршневое кольцо выполнено из унифицированных элементов - кольцевого элемента 1 из стального проката U-образного профил  и волнистого расширител  2 из стальной ленты при следующем соотношении параметров: t-(1.5...1,6)b. h(0.25...0.28)b. c b-2h (0,1...0,15), (0,07...0,1), где b - высота кольца: t - радиальна  толщина U-образного профил ; h - толщина полок U-оБразного профил ; с - ширина ленты расширител ; А - амплитуда (высота) расширител . Конструкци  кольца позвол ет из единых исходных элементов - U-образного проката и волнистого расширител , формировать поршнекомплект в целом. Применение волнистого расширител  в обоих исполнени х колец обеспечивает высокие ком прессионные и малосъемные свойства поршневых колец. 2 з. п. ф-лы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к двигателест- роению в области конструкции поршневых колец, в частности к универсальным конструкци м исходных составных элементов.

Известно компрессионное поршневое кольцо U-образной формы, выполненное из стальной ленты, помещенное одно.й полкой в выточку, а другой полкой- в канавку поршн , поджимаемое к стенке цилиндра упругим полимерным элементом.

Известно также маслосьемное поршневое кольцо U-образной формы, выполненное из стальной ленты, с окнами дл  выступов пластинчатого расширител .

Основными недостатками известных конструкций  вл ютс  отсутствие осевой жесткости полок U-образного кольца, так как толщина их в 5-6 раз меньше осевой

высоты кольца; в компрессионном исполнении кольцо св зано с поршнем своими пол- ками и при перекладке поршн  его движение ограничено, а также упругость полимерного элемента не обеспечивает нег обходимую силу поджима кольца к стенке цилиндра; в маслосьемном исполнении форма расширител  не обеспечивает равномерный поджим кольца к стенке цилиндра, так как расширитель не по всему периметру опираетс  не буртики кольца; больша  высота колец относительно их радиальной ширины снижает их компрессионные и маслосъемные функции.

В некоторой степени этих недостатков лишено компрессионное поршневое кольцо U-Ъбразной формы из тонкой стальной ленты , которое имеет металлический расшириХ|

ю о

00 hO 4

гель, обеспечивающий достаточный подим кольца к стенке цилиндра. .

. Однако в остальном ему присущи те же едостатки, что и другим известным устройтвам .. Цель.изобретени  -улучшение компрессионных и маслосъемных свойств колец. Поставленна  цель достигаетс  тем, что поршневое кольцо, состо щее из кольцевого элемента U-образного профил  и расширител , выполнено из единых исходных элементов - стального проката U-образного профил  и .волнистого расширител  из стальной ленты, при следующих соотношени х параметров: t(1.5...1,6)b, h(0,25...0.28)b; c b-2h- (0,1...0,15); . 0,07...0,1), где b - высота кольца; t - радиальна  толщина U-профил ; h - толщина полок U-образного профил ; с - ширина ленты расширител ; А - амплитуда (высота) расширител . . :

При выполнении кольца в качестве компрессионного кольцевой U-образный элемент обращен перемычкой к периферии кольца, а расширитель расположен торцами волн горизонтально между полками кольцевого элемента. ... . При.выполнении кольца в качестве мас- лосьемного кольцевой U-образный элемент обращен своими полками наружу, а перемычкой внутрь кольца, а волнистый расширитель расположен вертикально и опираетс  торцом волны на перемычку кольца/ .

Така  конструкци  кольца из единых исходных элементов U-образного проката и волнистого расширител  позвол ет формировать поршнекомплект в целом. Дл  создани  необходимых поджимных усилий в обеих исполнени х колец применен волнистый расширитель, что обеспечивает высокие компрессионные и маслосьемные свойства поршневых колец.

На фиг. 1 изображены компрессионные и маслосьемные кольца, выполненные из единых исходных элементов и установленные в канавках поршн , поперечное сечение; на фиг. 2 и 3 - фрагменты соответственно компрессионного и мас- лосьемного колец, изомётри .;

Поршневые кольца состо т из кольцевого элемента 1 U-образного профил  и волнистого расширител  2 тангенциального типа.

Кольцевой элемент 1 изготовлен из стального проката (ленты) U-образного профил  методом навивки и содержит две торцовые (горизонтальные) полки 3 и соединительную перемычку 4. Дл  компрес- ссгонных .колец перемычка 4 U-образного

кольцевого элемента обращена в сторону периферии кольца и образует его рабочую поверхность 5, а полки 3 обращены внутрь кольца.

В маслосъёмном исполнении кольца по

лки 3 U-образного элемента 1 обращены к периферии кольца, образу  маслосьемные рабочие по ски б, а перемычка 4 обращена внутрь кольца.

Тангенциальный волнистый расширитель 2 изготавливаетс  из стальной ленты толщиной 0,3-0,5 мм.

В компрессионном кольце (фиг. 2) волнис .тый расширитель расположен, горизонтально торцами волн 7 между полками 3 кольцевого элемента 1, а в маслосьемном кольце (фиг. 3) вертикально, опира сь торцом волн 7. в перемычку 4 кольцевого элемента 1, В маслосьемном кольце в перемычке 4 U-образного элемента выпол нены по периферии дренажные отверсти  8. Единые исходные элементы U-образный профиль и волнистый расширитель выполнены при следующих соотношени х

параметров: t(1,5...1,6)b; h(0,25...0,28)b;

c b-;2h-(0,1,..0,15); (0,07...0,1), где b высота кольца; t - радиальна , толщина Uобразного профил ; h - толщина полок Uобразного профил ;, с -: ширина ленты расширител ; А - амплитуда (высота) расширител .

Так, например, дл.  Компрессионного кольца тракторного двигател  с диаметром

цилиндра 110 мм предлагаемый профиль имеет размеры: , , 8 мм, ,75 мм. Расширитель дл  такого кольца изготавливаетс  из ленты шириной ,4 мм, с амплитудой (А) волны 2,9 мм, что соответствует

требовани м ГОСТ 621-87 дл  компрессионных колец.

При вводе поршн  9 в цилиндр 10 кольцевые элементы 1 обжимаютс  за счет наличи  зазора в их замках и сжимают вдоль

окружности волнистые пружинные расширители 2, уменьша  межшаговое рассто ние между петл ми и следовательно . поджимные усили  его. увеличиваютс  на заданную величину упругости колец. При

возвратно-поступательном движении поршн  9 компрессионные кольца, поджатые к стенке цилиндра 10 пружиной расширител  2, выполн ют уплотнительные функции. При этом торцовые (горизонтальные) полки благодар  наличию между ними волнистого расширител  2 не прогибаютс  и плотно прилегают к стенкам канавки 11 поршн  9, увеличива  по сравнению с прототипом уп- лотнительную эффективность.

Маслосъемное поршневое кольцо, так как оно выполнено из единых исходных заготовок , име  уменьшенную осевую высоту и большую осевую жесткость, обладает повышенной маслосъемной способностью по сравнению с обычными -маслосъемными кольцами..

Сн тое рабочими по сками 6 верхней полки 3 маслосъемно.го кольца масло отводитс  через дренажные отверсти  8 в перемычке 4 в закольцевое пространство и далее через окна 12 в стенке поршн  9 сбрасываетс  в картер. Сн тое со стенки цилиндра f 0 рабочим по ском 6 нижней полки 3 кольце- вого элемента 1 масло отводитс  непосредственно через окна 12 в стенке поршн ,

Таким образом, применение поршневых колец предлагаемой конструкции здает следующие преимущества: предлагаемое соотношение параметров конструкции поршневого кольца обеспечи- вает его осевую устойчивость и высокую прилегаемость к стенкам канавки поршн , равномерную необходимую упругость дл  колец в обоих исполнени х, что обеспечивает высокие уплотн ющие и маслосбрасыва- ющиесвойства:выполнение

компрессионных и маслосьемных колец из унифицированных исходных элементов (U- образного прокатного профил  расширите-- л  волнистого типа) создает технологические преимущества и снижа&е себестоимость поршнекомплекта в целом.

Особенности конструкции поршневых колец, унификаци  деталей в поршнекомп- лекте. простота и высока  технологичность его элементов позвол ет повысить экономичность работы ДВС по топливу на 1-2%

и по маслу на 6-8% и снизить себестоимость поршнекомплекта.

Claims (3)

1.Поршневое уплотнение, содержащее кольцевой элемент U-образного профил  с верхней и нижней полками, соединенные перемычкой с расширителем, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  компрессионных и маслосьемных свойств, рас- ширитель выполнен волнообразного профил , причем t(1,5...1,6)b, h(0,25..,0,28)b, c b-2n-(0,1...0,15). A-b- (0,07,..0,1), где b - осева  высота кольцевого элемента; t- радиальна  толщина кольцевого элемента; ,h - толщина полок кольцевого элемента; с - осева  высота.расширител ; А -амплитуда волнообразного профил  расширител .

2.Уплотнение по гг. 1, о т л и ч а ю ще е- с   тем, что перемычка расположёна на периферии кольцевого элемента, а полками внутрь, причем расширитель установлен между полками кольцевого элемента, контактиру  обеими торцовыми поверхност ми с внутренними торцовыми поверхност ми полок кольцевого элемента.

3.Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что перемычка расположена по внутреннему диаметру кольцевого элемента, а полки выполнены по периферии кольца, причем торцовые поверхности расширител  выполнены по внешнему и внутреннему его диаметру, а торцова  поверхность расширител , выполненна  по его внешнему диаметру, контактирует .с перемычкой кольцевого элемента.