ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ С УСТРОЙСТВОМ, ИСКЛЮЧАЮЩИМ ЗАЗОРЫ В СТЫКАХ КОМПРЕССИОННЫХ КОЛЕЦ

Область техники к которой относится полезная модель - машиностроение, конкретно - производство двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров.
Уровень техники:
Из опубликованных общедоступных сведений, а также из практического опыта, аналогов подобного устройства для исключения зазоров в стыках поршневых колец, мне не известно.
Раскрытие заявляемой полезной модели:
На поршне с устройством для исключения зазоров в стыках компрессионных колец, в каждой канавке для колец, кроме маслосъемного, имеется гнездо - глухое отверстие удлиненной овальной формы 1, 2 фиг.1, 2, 3, 4 (см. черт, лист 1) расположенное симметрично относительно канавки по высоте. (Для удобства условимся называть ширину канавки и соответственно гнезда, высотой).
Высота гнезда равна трем высотам канавки на которой оно расположено. Длина гнезда ориентировочно равна 1/14÷1/15 длины окружности поршня. Глубина гнезда, также ориентировочно, равна 1/6÷1/7 диаметра поршня. Для конкретного поршня размеры и расположение гнезд определяются исходя из особенностей его конструкции.
В гнездо каждой канавки установлена вставка-замыкатель 3 фиг.5, 6, 7 (см. черт, лист 2), повторяющая форму гнезда и имеющая возможность перемещения в радиальном направлении, поджимаемая изнутри лепестковой пружиной 4 фиг.8, 9 (см. черт, лист 2).
Взаимное расположение деталей устройства изображено на чертеже фиг.10 (см. черт, лист 2).
Наружная поверхность вставки-замыкателя выполнена по радиусу, равному радиусу цилиндра, для которого предназначен поршень, на ней имеется канавка соответствующая по размерам поршневой канавке и служащая ее продолжением, когда вставка установлена в гнездо поршня.
В отверстие в центре вставки запрессован штифт 5 фиг.5 (см. черт, лист 2), для устранения возможности проворота кольца. С внутренней стороны кольца на стыке имеются выемки (такие же как на кольцах двухтактных двигателей) в которые входит штифт при сборке. При установке поршня в сборе с пружиной, вставкой-замыкателем и кольцами в цилиндр двигателя, вставка под действием пружины, плотно прилегает своей наружной поверхностью к стенке цилиндра и перекрывая зазор 9 фиг.10 (см. черт, лист 2) в стыке кольца, образует совместно с кольцом цельное, неразрывное уплотнение по окружности цилиндра.
При такой конструкции поршня, со вставкой-замыкателем, уплотнение остается неразрывным независимо от температуры двигателя и степени износа цилиндра, поршня и колец. Износ вставки компенсируется пружиной.
Вставка-замыкатель изготавливается из того же материала что и поршень. Для поршня из алюминиевого сплава и вставка из алюминиевого сплава. Для чугунного поршня вставка чугунная.
Лепестковая пружина из пружинной стали типа 65Г. Штифт стальной.
Цель осуществления заявляемой полезной модели - получение стабильной мощностной характеристики двигателя в течении всего времени эксплуатации, увеличение срока службы двигателя, как и компрессора, и снижение эксплуатационных расходов. Что реально достижимо, т.к. при установке в двигатель поршней с заявляемым устройством:
1. Компрессия в цилиндрах, а следовательно и мощность двигателя остаются неизменными (при условии исправности остальных систем), за все время его эксплуатации. В результате увеличивается срок службы двигателя, экономится топливо.
2. 3начительно уменьшается прорыв горячих газов в картер двигателя; почти полностью после приработки компрессионных колец. Меньше окисляется моторное масло, увеличивается срок его службы и снижается выброс вредных веществ.
3. Облегчается пуск холодного и изношенного двигателя. Не требуется или значительно сокращается время на прогрев.
При комплектации компрессоров поршнями с устройством исключающим зазоры в стыках компрессионных колец, возможно получение более высоких производительности и давления на выходе, а также увеличение срока службы компрессора.
Практическое осуществление заявляемой полезной модели не представляет технической сложности, т.к. изготовление всех деталей устройства возможно на существующем оборудовании для обработки металлов. Двигатель, также как и компрессор, укомплектованные поршнями с заявляемыми устройством, не требуют какой-либо доработки.
На чертежах лист 1 фиг.1, 2, 3, 4 изображен, как пример, поршень для автомобильного двигателя, диаметром 82 мм в масштабе 1:1, с гнездами 1, 2 на канавках компрессионных колец.
Гнезда 1, 2 на чертеже фиг.3 изображены условно на одном уровне по высоте поршня.
На чертежах лист 2 изображены; вставка-замыкатель 3 фиг.5, 6, 7 и лепестковая пружина 4 фиг.8, 9 в масштабе 2:1 по отношению к поршню (лист 1).
На чертежах лист 2 фиг.10, 11 поршень в сборе с компрессионными кольцами 6, 7, маслосъемным кольцом 8, вставкой-замыкателем 3 и лепестковой пружиной 4, изображены в рабочем положении, т.е. в том, в котором они находятся в цилиндре двигателя.