Поршневое компрессионное кольцо двигателя внутреннего сгорания
PISTON COMPRESSION RING OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для уплотнения поршней двигателей внутреннего сгорания и прочих механизмов.
Известно «Кольцо компрессионное», содержащее ступенчатый замок в разрезе, отличающееся тем, что все плоскости разреза выполнены параллельными диагонали поперечного сечения кольца в месте разреза. Патент на изобретение РФ №2465500, MКИ: F16J 9/14; д. публ. 27.10.2012 г. Известно «Компрессионное разрезное кольцо поршня», содержащее ступенчатый замок в виде радиальных или осевых полок, перекрывающих одна другую внахлест и имеющих на концах тепловые зазоры, отличающееся тем, что стенки полок выполнены плоскими и плоскость их контакта имеет угол наклона не более 3° соответственно к радиальной или осевой плоскости кольца.
Патент РФ на ПМ №10812, МКИ: F16J 9/00; дата публ. 16.08.1999 г. Известно «Поршневое компрессионное кольцо для двигателя внутреннего сгорания», содержащее две части: металлическую в виде кольцевого элемента и связанную с ней металлокерамическую, предназначенную для соприкосновения с поверхностью цилиндровой втулки и коэффициент трения которой ниже, чем у металлической части, отличающееся тем, что металлокерамическая часть выполнена в виде неразрезного кольца с поперечным сечением в форме повернутой на 90° буквы Т, наружная торцевая поверхность которой предназначена для соприкосновения с поверхностью цилиндровой втулки двигателя внутреннего сгорания, а верхняя и нижняя боковые поверхности которой армированы металлической частью, выполненной в виде кольцевого элемента из двух стальных неразрезных колец с низким коэффициентом температурного расширения, которые предназначены для обеспечения требуемой жесткости и прочности поршневого кольца и плотности прилегания его к боковым поверхностям кольцевых канавок поршня двигателя внутреннего сгорания, при этом металлокерамическая часть поршневого кольца выполнена пористостью 15-30% из прессованного и спеченного смешанного порошка бронзографита с добавкой порошка олова и никеля и пропитана в вакуумной камере моторным маслом. Патент на изобретение РФ №2262611, МКИ: F05F 5/00, д. публ.20.01. 2005 г. Наиболее близким аналогом к предлагаемому в. качестве изобретения является «Уплотнительное устройство поршня», содержащее установленные в канавке поршня разрезное поршневое кольцо, дополнительное разрезное кольцо, расположенное в заколечном пространстве концентрично с поршневым кольцом и контактирующее своей внутренней цилиндрической окружной поверхностью с цилиндрической поверхностью дна поршневой канавки, и расширитель, выполненный в виде набора спиральных пружин, периодически расположенных по окружности между поршневым и дополнительным кольцами, контактирующими между собой по. наклонным плоским боковым поверхностям пазов и клинообразных выступов, причем клинообразные выступы свободно входят в пазы, ширина которых больше клинообразных выступов, а спиральные пружины расширителя располагаются в пазах между боковыми поверхностями пазов и клинообразных выступов, плоскости которых расположены в радиальном направлении, отличающееся тем, что пазы выполнены на внешней цилиндрической окружной поверхности дополнительного разрезного кольца, а клинообразные выступы выполнены на внутренней цилиндрической поверхности поршневого кольца.
Патент на изобретение РФ №2416750, MКИ: F16J 9/06; д. публ. 20.01.2011 г.
К техническому результату относится улучшение компрессии газов в цилиндре ДВС при сохранении герметичности уплотнения на весь срок службы колец за счет использования дополнительного разрезного кольца с прямоугольной выемкой по всей цилиндрической окружной поверхности, в которую плотно входит основное разрезное поршневое кольцо, и расположения на основном и дополнительном разрезных поршневых кольцах разрезов, разнесенных относительно друг друга на 180°. Кроме того выполнение колец предложенным образом упрощает технологию изготовления колец без изменения их срока эксплуатации.
Достижение данного технического результата обеспечивается тем, что «Поршневое компрессионное кольцо двигателя внутреннего сгорания» содержит установленные в канавке поршня основное разрезное поршневое кольцо, а также дополнительное разрезное кольцо, расположенное в пространстве концентрично с поршневым кольцом и контактирующее своей внутренней цилиндрической окружной поверхностью с цилиндрической поверхностью дна поршневой канавки, при этом дополнительное разрезное кольцо снабжено пазом, выполненным на его поверхности. Причем паз на дополнительном разрезном кольце выполнен в виде прямоугольной выемки, расположенной по всей цилиндрической окружной поверхности. Основное разрезное поршневое кольцо плотно вставляют в выемку. При этом положение разрезов на основном и дополнительном разрезных кольцах устанавливают разнесенными относительно друг друга на 180°, что способствует обеспечению полной герметичности уплотнения. Кроме того ширина выемки равна ширине основного кольца и соответствует соотношению: b=0,5 В, а глубина выемки равна половине высоты кольца и соответствует h=0,5 Н, где:
b - ширина выемки;
В - толщина стенки дополнительного кольца;
h - высота выемки;
Н - высота дополнительного кольца.
Поршневое компрессионное кольцо ДВС поясняется чертежами-схемами на Фиг. 1 и 2.
Фиг. 1 - Поршневое компрессионное кольцо ДВС (общий чертеж-схема работы на «разжим»);
Фиг. 2 - Поршневое компрессионное кольцо ДВС (общий чертеж- схема работы на «сжим»)
Поршневое компрессионное кольцо ДВС согласно фиг 1 и 2 содержит: основное разрезное кольцо 1 и дополнительное разрезное кольцо 2 Поршневое компрессионное кольцо двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом: по мере износа разрезного кольца 1, работающего на «разжим», зазоры увеличиваются, но остаются перекрытыми дополнительным разрезным кольцом 2 и общая герметичность сохраняется. По мере износа кольца, работающего на «сжим», зазоры уменьшаются и герметичность тем более сохраняется. Таким образом, на весь срок службы поршневое компрессионное кольцо остается герметичным. Одно предлагаемое поршневое компрессионное кольцо двигателя внутреннего сгорания заменяет целый комплект колец, применяемых в современных двигателях.
Предложенное в качестве изобретения Поршневое компрессионное кольцо для двигателя внутреннего сгорания
позволяет улучшить компрессии газов в цилиндре ДВС при сохранении герметичности уплотнения на весь срок службы колец, упростить технологию изготовления колец без изменения их срока эксплуатации, а также позволяет существенно уменьшить габариты и массу поршня ДВС.