Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

Хохлов Антон Алексеевич (RU)

Уханов Денис Александрович (RU)

Хохлов Алексей Леонидович (RU)

Салахутдинов Ильмас Рифкатович (RU)

F02F1/20 - с конструктивными элементами, предназначенными для смазки

Владельцы патента RU 2451810:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к двигателестроению. Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания включает поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы цилиндра и канавки, заполненные цветным металлом. На рабочей поверхности гильзы цилиндра выполнены три ряда кольцевых канавок. Средний ряд разворачивают на 90° относительно верхнего и нижнего рядов. Расстояние от начала первых канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм. Канавки выполняют в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга, с углом подъема 17° градусов к диаметральной плоскости гильзы и шагом 13 мм. В поперечном сечении канавки имеют торообразную форму с глубиной и шириной 1,5 мм. Максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми кольцами. Изобретение обеспечивает повыщение качества работы цилиндропоршневой группы и износостойкость гильз цилиндров. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано при восстановлении гильз цилиндров.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению относится цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания [Цилиндропоршневая группа. - Патент RU №2186234. Опубл. 27.07.2002 г.], включающая поршень с размещенными на нем кольцами, которые контактируют с рабочей поверхностью гильзы. На внутренней поверхности гильзы выполнены канавки, состоящие из двух встречных винтовых линий с правой и левой резьбой соответственно. Винтовые линии канавки заполнены цветным металлом, угол их подъема лежит в пределах 15…60°, а величина шага не превышает расстояния между верхним компрессионным и нижним маслосъемным кольцами.

Недостатками данного устройства являются пониженная износостойкость рабочей поверхности гильзы цилиндра и неудовлетворительное качество работы цилиндропоршневой группы вследствие неравномерного распределения цветного металла по рабочей поверхности гильзы цилиндра из-за неравномерной глубины нарезки винтовых канавок.

Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: повышение качества работы цилиндропоршневой группы и износостойкости гильз цилиндров.

Указанный технический результат достигается тем, что гильза цилиндра имеет три ряда кольцевых канавок. Средний ряд разворачивают на 90° относительно верхнего и нижнего массивов. Расстояние от начала первых канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм. Канавки выполняют в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга, с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы и шагом 13 мм. В поперечном сечении канавки имеют торообразную форму с глубиной и шириной 1,5 мм. Максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми кольцами.

На фиг.1 изображена гильза цилиндра с измененными физико-механическими характеристиками и выполненными на ее рабочей поверхности кольцевыми канавками, на фиг.2 - поперечный разрез канавки в сечении А-А, на фиг.3 - схема контакта поршневых колец с рабочей поверхностью гильзы цилиндра в сечении В-В.

Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания включает поршень 2 с компрессионными 3 и маслосъемным 4 кольцами, контактирующие с рабочей поверхностью гильзы цилиндра 1, и имеющая канавки, заполненные цветным металлом 7. На рабочей поверхности гильзы цилиндра 1 выполнены три ряда кольцевых канавок 5 и 6, при этом средний ряд развернут на 90° относительно верхнего и нижнего рядов, причем расстояние от начала первых канавок 5 и 6 до верхнего торца гильзы 1 равно 10±0,5 мм. Канавки 5 и 6 выполняются в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга, с углом подъема 17° к диаметральной плоскости гильзы 1 и шагом 13 мм. В продольном сечении канавки 5 и 6 имеют торообразную форму с глубиной и шириной 1,5 мм. Максимальное расстояние между соседними канавками 5 и 6 соответствует расстоянию между верхним компрессионным 3 и нижним маслосъемным 4 поршневыми кольцами.

Цилиндропоршневая группа работает следующим образом.

В процессе работы ДВС поршень 2 с кольцами 3 и 4 совершает возвратно-поступательное движение вверх-вниз. При этом кольца 3 и 4, двигаясь по рабочей поверхности гильзы 1, пластической деформацией снимают часть цветного металла 7 с канавок 5 и 6 и «размазывают» его по рабочей поверхности гильзы 1 от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Этот процесс происходит в течение всех тактов ДВС и продолжается до тех пор, пока на рабочей поверхности гильзы 1 не образуется слой цветного металла 7 определенной толщины. В результате этого процесса коэффициент трения рабочих поверхностей поршневых колец 3 и 4 и рабочей поверхности гильзы 1 снижается, а кольца 3 и 4 перестают снимать цветной металл 7 с канавок 5 и 6. По мере уменьшения толщины «размазанного» цветного металла 7 с поверхности гильзы 1 коэффициент трения между рабочими поверхностями поршневых колец 3 и 4 и рабочей поверхностью гильзы 1 несколько увеличивается. Одновременно начинает повышаться и интенсивность снятия поршневыми кольцами 3 и 4 цветного металла 7 с канавок 5 и 6, и процесс «размазывания» цветного металла 7 по рабочей поверхности гильзы 1 повторяется. Таким образом, процесс нанесения слоя цветного металла 7 на рабочую поверхность гильзы 1 сопровождает весь период эксплуатации цилиндропоршневой группы ДВС.

Выполнение угла подъема канавок 17° к диаметральной плоскости гильзы, заполненных цветным металлом (медью), будет способствовать образованию на рабочей поверхности гильзы защитной пленки, а также снижению коэффициента трения поршневых колец о стенку гильзы цилиндра.

Кроме того, выполнение канавок в виде отдельных замкнутых колец способствует точности глубины их нарезки и, соответственно, увеличению равномерности заполнения канавок цветным металлом (медью). Такое конструктивное исполнение рабочей поверхности гильзы цилиндра позволит повысить качество работы цилиндропоршневой группы и износостойкость гильз цилиндров.

Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, включающая поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы цилиндра, имеющей канавки, заполненные цветным металлом, отличающаяся тем, что гильза цилиндра имеет три ряда кольцевых канавок, при этом средний ряд развернут на 90° относительно верхнего и нижнего ряда, причем расстояние от начала первых канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм, а канавки выполнены в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга, с углом подъема 17° к диаметральной плоскости гильзы и шагом 13 мм, в поперечном сечении канавки имеют торообразную форму с глубиной и шириной 1,5 мм, максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми кольцами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). .

Рабочий цилиндр двигателя внутреннего сгорания // 2422659

Изобретение относится к машиностроению, точнее к двигателестроению. .

Гильза цилиндра для двигателя внутреннего сгорания дизельного типа (варианты) // 2189479

Изобретение относится к гильзе цилиндра для двигателя внутреннего сгорания дизельного типа. .

Цилиндро-поршневая группа // 2186234

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поршневых машинах, например в ДВС. .

Способ изготовления гильзы цилиндра для поршневого двигателя и узел гильзы и поршня цилиндра // 2162397

Втулка цилиндра // 1740735

Цилиндропоршневая группа // 1663220

Изобретение относится к машиностроению, а именно к цилиндропоршневой группе (ЦПГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и поршневых компрессоров. .

Устройство для смазки рабочей поверхности гильзы цилиндра поршневых двигателей внутреннего сгорания // 1548489

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания // 1346838

Цилиндро-поршневая группа // 1263897

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к двигателестроению . .

Цилиндр со средствами для приема смазки и способ изготовления таких средств в цилиндре // 2469202

Блок цилиндров и газотермический способ напыления покрытия // 2483139

Изобретение относится к блоку цилиндров двигателя

Большой дизельный двигатель // 2505685

Изобретение относится к смазке двигателей. Большой дизельный двигатель, имеющий, по меньшей мере, один цилиндр (2), который имеет отверстие (В) и продольную ось (А), и отличающийся тем, что поршень (3) установлен с возможностью возвратно-поступательного движения по беговой поверхности (21), при этом система (5) смазки предназначена для смазки цилиндра, который включает в себя, по меньшей мере, две точки (6) смазки, через которые смазочный материал может наноситься на беговую поверхность (21), а также систему (8) подачи смазочного материала для передачи смазочного материала от накопителя (10) для смазочного материала к точкам (6) смазки. Система подачи (8) смазочного материала имеет, по меньшей мере, одно устройство (7) сопла насоса, которое расположено в точках (6) смазки, при этом каждое устройство (7) сопла насоса включает в себя насос (72), который соединен не более чем с двумя точками (6) смазки таким образом, что каждое устройство (7) сопла насоса снабжает смазочным материалом не более чем две точки (6) смазки. Изобретение обеспечивает повышение эффективности смазки цилиндров и поршней. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Цилиндропоршневая группа // 2508463

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Цилиндропоршневая группа включает в себя поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, контактирующими с рабочей поверхностью гильзы (4) цилиндра. Гильза (4) цилиндра имеет канавки (6) и (7), заполненные цветным металлом. На рабочей поверхности гильзы (4) цилиндра двигателя в местах наибольшего износа выполнены канавки (6), имеющие форму встречных синусоид. В средней части гильзы 4 цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верхней и нижней синусоид, выполнены две канавки (7) в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы (4). Расстояние от начала первых синусоидальных канавок (6) до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм. В поперечном сечении канавки (6) и (7) имеют глубину и ширину 1,5 мм. Технический результат заключается в повышении износостойкости, уменьшении неравномерности износа гильз цилиндров по высоте. 3 ил.

Цилиндропоршневая группа // 2534327

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Цилиндропоршневая группа включает в себя поршень и гильзу (8) цилиндров. Поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами контактирует с рабочей поверхностью гильзы (8) цилиндра, имеющей канавки (9) и (10), заполненные цветным металлом. На днище поршня и на канавки компрессионных и маслосъемных колец наносят упрочняющее покрытие микродуговым оксидированием в виде сплошного оксидированного слоя. В местах наибольшего износа гильзы (8) цилиндра, соответствующего положениям поршня в верхней и нижней мертвых точках, выполнены канавки (9). Канавки (9) имеют форму встречных синусоид. В средней части гильзы (8) цилиндров на расстоянии 0,10…0,12 от высоты гильзы цилиндра крайних точек верхней и нижней синусоид выполнены две канавки (10) в виде встречных замкнутых колец, отдельных друг от друга. Расстояние от начала первых синусоидальных канавок (9) до верхнего торца гильзы равно 8…10% от высоты рабочей поверхности гильзы. В поперечном сечении канавки (9) и (10) имеют глубину и ширину, равные 0,25 от минимальной толщины гильзы. Максимальное расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми кольцами. Технический результат заключается в повышении износостойкости и снижении неравномерности износа гильзы цилиндра. 5 ил.

Цилиндр для поршневого двигателя возвратно-поступательного движения, его применение в качестве цилиндра для приема поршня большого двигателя, способ распределения смазки в цилиндре. // 2536480

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях. Цилиндр (1) поршневого двигателя предназначен для приема поршня (2), снабженного поршневым кольцом (3). Цилиндр (1) содержит щелевидный паз (5) для приема и распределения смазки и поверхность (7) скольжения для поршня (2). Поверхность (7) скольжения проходит от зоны (8) верхней мертвой точки к ряду очищающих пазов (6), расположенных на цилиндре. Щелевидный паз (5) расположен на поверхности (7) скольжения и содержит первую и вторую части. Первая часть содержит первый и второй концы. Первый конец содержит первый участок, открытый во внутреннее пространство цилиндра. Второй конец содержит второй участок, открытый во внутреннее пространство цилиндра. Вторая часть содержит второй и третий концы. Третий конец содержит третий участок, открытый во внутреннее пространство цилиндра. Первый открытый участок и третий открытый участок расположены ниже поршневого кольца (3), проходящего по щелевидному пазу (5). Второй открытый участок одновременно расположен выше поршневого кольца (3), проходящего по щелевидному пазу (5), с возможностью образования канала для смазки между внутренним пространством цилиндра, расположенным выше поршневого кольца (3), и внутренним пространством цилиндра, расположенным ниже поршневого кольца (3), при расположении поршневого кольца (3) в положении между одним из первого или третьего открытых участков и вторым открытым участком. Предусмотрено множество щелевидных пазов, концы которых соединены друг с другом таким образом, что образован непрерывный канал, который проходит вдоль поверхности (7) скольжения. Впускное отверстие (16) для подачи смазки расположено в непрерывном канале. Раскрыты применение цилиндра в качестве цилиндра для приема поршня большого двигателя и способ распределения смазки в цилиндре. Технический результат заключается в равномерном распределении смазки по всей длине цилиндра и в снижении потребления смазки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Впрыскивание смазочного масла для цилиндра в цилиндры дизельного двигателя // 2577674

Изобретение относится к смазке дизельных двигателей. Инжекторы расположены в плоскости, перпендикулярной к оси цилиндра, и каждый инжектор включает в себя корпус (25) инжектора и наконечник (5) форсунки, расположенный в продолжение корпуса инжектора, причем наконечник форсунки снабжен на его наружном свободном конце несколькими отверстиями (10) форсунки для подачи нескольких струй (А, В, С, D) смазочного масла из каждого инжектора на стенку (10)цилиндра. Чтобы осуществить равномерное распределение смазочного масла, даже если инжекторы не равномерно распределены вдоль периферийной поверхности цилиндра, отверстия форсунки расположены под различными углами радиально относительно центральной линии (22), проходящей через наконечник форсунки, а также аксиально относительно плоскости, перпендикулярной к центральной линии наконечника форсунки. Благодаря этому центр (15) каждой из струй (А, В, С, D) смазочного масла будет располагаться на стенке цилиндра на одинаковом уровне над инжекторами, но в различных зонах периферийной поверхности стенки цилиндра. Изобретение обеспечивает равномерное распределение смазочного масла на стенке цилиндра. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Цилиндро-поршневая группа // 2616426

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поршневых машинах, в частности в двигателях внутреннего сгорания. Цилиндро-поршневая группа содержит поршень с размещенными на нем кольцами, контактирующими с цилиндром, имеющим на рабочей поверхности микрорельеф в виде расположенных по винтовым линиям равномерно чередующихся фрагментов, каждый из которых состоит из канавки, сопряженной с плоским, параллельным оси цилиндра, участком. Зона нанесения микрорельефа расположена в средней по высоте цилиндра части, составляющей около одной трети высоты цилиндра, а глубина канавок является переменной, плавно убывающей от максимального значения в средней части зоны нанесения микрорельефа до минимального значения на ее границах по обе стороны от середины зоны нанесения микрорельефа в направлении оси цилиндра. Благодаря таким особенностям, представляющим собой согласование места нанесения и глубины микрорельефа с характером распределения по высоте цилиндра температуры его стенки, давления газов в цилиндре при сжатии, а также скорости и ускорения поршня с кольцами, достигается повышение ресурсо- и энергосбережения поршневых двигателей за счет снижения расхода масла на угар и поддержания на заданном уровне отвечающего за мощность и пусковые свойства двигателя, в особенности дизеля, максимального давления сжатия газа (компрессии) в цилиндре. 1 ил.

Способ смазки пары трения поршень-цилиндр двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания // 2634504

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ смазки пары трения поршень-цилиндр двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающего насос прокачки смазочной жидкости, карман подачи смазочной жидкости, канал подачи смазочной жидкости в полость смазочной жидкости поршня, полость смазочной жидкости поршня, канал отвода смазочной жидкости из полости смазочной жидкости поршня, карман отвода смазочной жидкости и пару трения поршень-цилиндр, состоит в следующем: смазочная жидкость движется по маршруту: насос прокачки смазочной жидкости, карман подачи смазочной жидкости, канал подачи смазочной жидкости, полость смазочной жидкости поршня, канал отвода смазочной жидкости, карман отвода смазочной жидкости, радиатор, в котором смазочная жидкость охлаждается и снова поступает в насос прокачки смазочной жидкости, Смазочная жидкость в полости смазочной жидкости поршня создает пленку смазочной жидкости на поверхностях пары трения поршень-цилиндр. Изобретение обеспечивает смазку пары трения поршень-цилиндр путем создания пленки смазочной жидкости на поверхностях пары трения поршень-цилиндр. 1 ил.