Поршень для двигателя внутреннего сгорания

 

1. ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. № 987142, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности путети повышения эффективности отвода смазочного масла, кольцевая канавка снабжена дополнительным разрезным кольцом с радиальными отверстиями, сопряженным с подпружиненным кольцом и образующим с ним и корпусом поршйя две замкнутые кольцевые полости , сообш,ейные через радиальные отверстия дополнительного кольца с внутренней полостью . 2.Поршень по п. 1, отличающийся тем, что, радиальные отверстия дополнительного кольца выполнены дросселирующими. 3.nopuieHb по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что радиальные отверстия дополнительного кольца снабжены обратными клапанами . сл СП ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1059240 А (д1) F 02 F 3/00; F 16 J 1!08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / 4 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С0 Ъг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 987142 (21) 3481385/25-06 (22) 06.08.82 (46) 07.12.83. Бюл. № 45 (72) О.С. Рафиков (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.432-232 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 987142; кл. F 02 F 3/00, 1981. (54) (57) 1. ПОРШЕНЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. № 987142, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности путем повышения эффективности отвода смазочного масла, кольцевая канавка снабжена дополнительным разрезным кольцом с радиальными отверстиями, сопряженным с подпружиненным кольцом и образующим с ним и корпусом поршня две замкнутые кольцевые полости, сообщейные через радиальные отверстия дополнительного кольца с внутренней полостью поршня.

2. Поршень по и. 1, отличающийся тем, что, радиальные отверстия дополнительного кол ьца вы пол иены дроссел ирующи ми.

3. Поршень по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что радиальные отверстия дополнительного кольца снабжены обратными клапанами.

1059240

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в поршйях двигателей внутреннего сгорания.

По осйовному авт. св. № 987142 известен поршень для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, снабженный канавками с установленными в них компрессионным и маслосъемным кольцами, причем в канавке маслосъемного кольца выполнены дренажные отверстия с выходом на внутреннюю поверхность поршня, причем на внутренней поверхйости поршня в зоне дренажных отверстий выполнена кольцевая кайавка, и в последНей установлено с возможностью перемещения вдоль оси поршня подпружиНенйое разрезное кольцо, перекрываюшее дренажные отверстия (1).

Недостатком конструкции поршня является то, что во время работы двигателя в недостаточной мере осуществляется отвод смазочного масла по дренажным отверстиям, что ведет к перерасходу смазочного масла двигателем внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности путем повышения эффективности отвода смазочного масла.

Поставленная цель достигается за счет того, что в поршне для двигателя внутреннего сгорания кольцевая канавка снабжейа дополнительным разрезным кольцом с радиальными отверстиями, сопряженным с подпружиненным кольцом и образующим с ним и корпусом поршня две замкнутые кольцевые полости, сообщенные через радиальные отверстия дополнительного кольца с внутренней полостью поршня.

Кроме того, радиальные отверстия дополнительного кольца выполнены дросселирующими.

Причем радиальные отверстия дополнительного кольца могут быть снабжены обратными клапанами.

На фиг. 1 показан поршень, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4— узел II на фиг. 2.

Поршень содержит днище 1, головку 2, юбку 3, поршневые канавки 4 и 5 с соответственно компрессионным 6 и маслосъемным 7 кольцами, уплотняющими сопряженный с поршнем цилиндр 8. В канавке 5 выполнены дренажные отверстия 9 для отвода из них масла на внутреннюю поверхность поршня, на которой в зоне дренажных отверстий 9 выполнена кольцевая канавка 10. В кольцевой канавке 10 установлены подпружиненное пружинами 11 разрезное кольцо 12 и дополнительное разрезное кольцо 13. В дополнительном разрезном кольце 13 выполнены отверстия 14. В отверстиях 14 установлены обратные клапаны 15.

Подпружиненное 12 и дополнительное 13 разрезные кольца удерживаются на месте кольцевым стопором 1б.

t0

2

При запуске двигателя поршень совершает возвратно-поступательное перемещение со средней скоростью, определяемой пусковой частотой вращения вала двигателя. Разрезное подпружиненное кольцо 12 в этом случае удерживается на месте за счет сил трения между ним и поршнем. Удаляемое со стенок цилиндра смазочное масло скапливается в дренажных отверстиях 9, имеющих достаточный объем для этой цели ввиду кратковременности запуска двигателя. После запуска двигателя возрастают обороты коленчатого вала, а с ним и силы инерции, действующие на кольцо 12.

Это приводит к тому, что кольцо 12, преодолевая силы трения между ним и поршнем и усилие сжатия пружины 11, начинает совершать колебательное движение около дренажных отверстий 9, а именно вверх, в направлении днища 1 при действии сил инерции примерно на половине хода поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, и вниз, в направлении от днища 1 при дальнейшем движении поршня к нижней мертвой точке,т.е. в соответствии с законом ускорения поршня. При перемещении кольца 12 относительно дренажных отверстий 9 последние открываются и сообщают подпоршневую полость с канавкой 5 под маслосъемное кольцо 7, что обеспечивает удаление смазочного масла со стенок цилиндра.

При перемещении кольца 12 вверх и открытии дрейажных отверстий 9 в кольцевой полости, расположенной выше кольца 12, давление повышается и смазочное масло, попавшее в кольцевую полость, принудительно удаляется из отверстия 14 в подпоршневую полость (либо непосредственно через отверстия 14, либо через отверстия 14 и обратный клапан 15). В то же время в кольцевой полости, находящейся ниже кольца 12, давление понижается вследствие увеличения объема кольцевой полости (наличие отверстий 14 мало компенсирует уменьшение давления вследствие наличия эффекта дросселирования, либо совсем не компенсирует вследствие наличия обратного клапана 15, перекрывающего отверстие 14 в месте соединения кольцевой полости, находящейся ниже кольца 12, с подпоршневой полостью). Понижение давления приводит к тому, что смазочиое масло из дренажных отверстий 9 быстрее и в большем объеме поступает в кольцевую полость, находящуюся ниже кольца 12.

При перемещении кольца 12 вниз и открытии дренажных отверстий 9 в кольцевой полости, расположенной ниже кольца 12, давление повышается вследствие уменьшения объема полости (наличие отверстий 14 мало компенсирует увеличение давления вследствие эффекта дросселирования) . В этом случае смазочное масло принудительно удаляется через отверстия 14 в подпоршне1059240

3 вую полость (либо непосредственно через отверстия 14, либо через отверстия 14 и обратный клапан 15) . В это же время в кольцевой полости, находящейся выше кольца 12, давление понижается вследствие увеличения объема кольцевой полости (наличие отверстий 14 мало компенсирует уменьшение давления вследствие наличия эффекта дросселирования, либо совсем не компенсирует вследствие наличия обратного клапана 15, перекрывающего отверстие 14 в месте сое- 1ð динения кольцевой полости, находящейся выше кольца 12, с подпоршневой полостью).

Отверстия 14 находятся в нижней части кольцевых полостей, расположенных выше и ниже кольца 12, что способствует более эффективному отводу смазочного масла.

Наибольшую скорость перемещения кольца 12 имеет при перекрытии им дренажных отверстий 9, т.е. в среднем положении относительно канавки 10, что обеспечивает практически постоянное сообщение канавки 5 под маслосъемиое кольцо 7 с кольцевыми полостями, находящимися выше или ниже кольца 12 и имеющими пониженное значение давления в иих. Это обеспечивает постоянное принудительное перемещение газовой среды или газожидкостной среды в дренажных отверстиях 9 в направлейии от стенок цилиндра 8, увлекающей за собой смазочное масло в кольцевые полости выше и ниже кольца 12 и далее, в подпоршневую полость.

Наличие принудительного перемещения газовой или газожидкостной среды в дренаж ных отверстиях поршня от стенок цилиндра к поршневой полости приводит к принудительному перемещению смазочного масла от стенок цилиндра в подпоршневую полость.

Уменьшается время соприкоснования смазочного масла с деталями двигателя, имеющими более высокие температуры, и следовательно, уменьшается испаряемость смазочного масла, его расход, уменьшается отрицательное влияние насосного действия поршневых колец. Все это приводит к повышению эффективности отвода смазочного масла по дренажным отверстиям поршня.

1Х

74

Составитель В. Лобанов

Редактор И.Шулла Техред И. Верес Корректор А. Тяско

За каз 9786/36 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4