ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ СОПРЯЖЕНИЕ

Решение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в цилиндропоршневой группе двигателей внутреннего сгорания.
Известна цилиндропоршневая группа ДВС по патенту РФ на полезную модель №60638, F02F 5/00, опубл. 27.01.2007, содержащая цилиндр, поршень с поршневой канавкой и компрессионное кольцо, установленное с образованием зазора, расширяющегося в сторону цилиндра за счет выполнения нижней стороны кольца скошенной таким образом, что сечение кольца сужено к его наружной стороне, которая выполнена бочкообразной, при этом ее верхняя и внутренняя стороны расположены перпендикулярно друг другу.
Недостатками известного решения являются повышенные удельные давления в период прирабатывания и недостаточная герметичность пары кольцо-стенка цилиндра, при изменении угла перекоса поршня в цилиндре.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания - патент РФ на полезную модель №100142 F02F 5/00, зарегистрированный 10.12.10. Данная конструкция улучшает эксплуатационные характеристики пары поршень-кольцо за счет бочкообразного сужения нижней и верхней сторон кольца, или соответствующего расширения нижней и верхней сторон канавки. Вместе с тем, такая конструкция не учитывает отрыв кольца от стенки цилиндра при изменении угла перекоса поршня в цилиндре. Отрыв кольца от цилиндра снижает герметичность пары кольцо-цилиндр.
Задача предлагаемого решения - совершенствование уплотнительного соединения пар поршень-кольцо, кольцо-цилиндр.
Технический результат от использования изобретения заключается в сокращении времени приработки, увеличении герметичности пары поршень-кольцо, кольцо-цилиндр.
Указанный результат достигается тем, что в герметизирующем сопряжении, содержащем цилиндр, поршень с канавкой и компрессионное кольцо с образованием зазора увеличивающегося в сторону цилиндра, увеличение зазора образовано за счет конусообразной канавки с величиной конусности определяемой углом перекоса кольца относительно поршня и равного углу перекоса поршня относительно цилиндра:
П-К
П-Ц
±ψ=±ψ,
П-К
где ψ - величина конусности поршневой канавки, (фиг.1);
П-Ц
ψ - Угол перекоса поршня в цилиндре (фиг.2, 3);
В данном решении, по сравнению с прототипом, эффективнее работает сопряжение кольцо-цилиндр, что с учетом улучшения герметичности этого сопряжения повышает ресурс деталей цилиндропоршневой группы в целом.
На фиг.1 изображено герметизирующее сопряжение при отсутствии перекоса поршня в цилиндре.
На фиг.2 изображено герметизирующее сопряжение при положительном угле перекоса поршня в цилиндре.
На фиг.3 изображено герметизирующее сопряжение при отрицательном угле перекоса поршня в цилиндре.
П-К
П-Ц
Герметизирующее сопряжение состоит из цилиндра 1, поршня с канавкой 2, компрессионного кольца 3. Конусность поршневой канавки определяется углом перекоса кольца относительно поршня и равняется углу перекоса поршня относительно цилиндра: ±ψ=±ψ.
Герметизирующее сопряжение работает следующим образом (фиг.1, 2, 3). Конусообразная форма поршневой канавки, при изменении угла перекоса поршня в цилиндре, позволяет компрессионному кольцу работать без отрыва от стенки цилиндра, что увеличивает уплотнение соединения кольцо-цилиндр.