УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
PISTON SEAL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Изобретение относится к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и других механизмов поршневого типа.
Известно поршневое уплотнение в ДВС, где в поршневой канавке установлены нижнее компрессионное кольцо и верхнее ступенчатое упругое разрезное кольцо, которое наружным диаметром касается стенки цилиндра, а между выступом в углублении, выполненным на верхней полке поршневой канавки, и ступенькой кольца предусмотрен зазор. Кольца расположены разрезами замков под 180° по отношению друг к другу. По поверхностям внутренних диаметров компрессионного кольца и ступенчатого кольца установлены упругие уплотнительные кольца, разрезами замков расположенные под 90° по отношению к разрезам замков компрессионного кольца и ступенчатого кольца соответственно и под 180° - по отношению друг к другу (Патент RU №2282739 C1, МПК F02F 5/00, опубл. 27.08.2006).
Недостатком изобретения является большая вероятность заклинивания из-за большого перемещения в результате изгибных колебаний кольца.
Из известных наиболее близким по технической сущности является «Поршневое уплотнение в ДВС», в котором в верхней поршневой канавке установлены два компрессионных кольца клиновидного профиля, нижний торец верхнего компрессионного кольца и верхний торец нижнего компрессионного кольца выполнены под углом к оси цилиндра, а верхний торец верхнего компрессионного кольца выполнен под острым углом к своему нижнему торцу, нижний торец нижнего компрессионного кольца выполнен под острым углом к своему верхнему торцу, причем верхнее компрессионное кольцо обращено большей вертикальной стороной к оси цилиндра, а нижнее компрессионное кольцо обращено большей вертикальной стороной к стенке цилиндра. В головке поршня выполнены отверстия, совмещающие придонную полость поршневой канавки с надпоршневым пространством цилиндра (Патент RU №2213238 C2, МПК F02F 5/00, F16J 9/08, опубл. 20.06.2003).
Недостаток заключается в быстром выходе из строя уплотнения в результате засорения продуктами сгорания канавок в головке поршня и прилегающих к ней колец.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение работоспособности поршневого уплотнения, а также повышения компрессии надпоршневого пространства.
Это достигается тем, что в поршневом уплотнении применяется кольцо, имеющее в сечении треугольную форму, наклонные боковые поверхности которого контактируют с угловой формой кольцевой канавки поршня, а на рабочей поверхности кольца имеется цилиндрический кольцевой вырез.
Введение наклонных контактирующих поверхностей кольца и канавки поршня обеспечивает смещение кольца при нагрузке к поверхности рабочего цилиндра, обеспечивая хорошую герметизацию поршневого уплотнения. Кольцевой вырез на поверхности кольца уменьшает трущуюся поверхность кольца, однако двойной лабиринт кольца обеспечивает повышение абтюрации при его работе.
На фиг. 1 схематически изображено поршневое уплотнение, на фиг. 2 изображено кольцо - вид спереди, на фиг. 3 изображено кольцо - вид сбоку.
Уплотнение для поршня двигателя внутреннего сгорания содержит кольцо 2, размещенное в одной поршневой канавке 3, сечение кольца выполнено треугольной формы с наклонными боковыми поверхностями, контактирующими с поршневой канавкой, имеющей в сечении угловую форму, а рабочая поверхность кольца имеет цилиндрический кольцевой вырез 1 в середине кольца.
Работает устройство следующим образом. При движении поршня вверх (сжатие) нижняя кромка угловой поршневой канавки давит на нижнюю наклонную поверхность кольца и обеспечивает смещение кольца при нагрузке к поверхности рабочего цилиндра.
При движении поршня вниз под действием давления газов (расширение) верхняя наклонная кромка поршневой канавки давит на верхнюю наклонную поверхность кольца, обеспечивает смещение кольца при нагрузке к поверхности рабочего цилиндра. Смещение обеспечивает сила P5, действующая на кольцо.
Изобретение обеспечивает повышение уплотнительных свойств поршневого кольца и увеличение ресурса цилиндро-поршневой пары в целом.