RU2447307C1 - Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447307C1 RU2447307C1 RU2011101087/06A RU2011101087A RU2447307C1 RU 2447307 C1 RU2447307 C1 RU 2447307C1 RU 2011101087/06 A RU2011101087/06 A RU 2011101087/06A RU 2011101087 A RU2011101087 A RU 2011101087A RU 2447307 C1 RU2447307 C1 RU 2447307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- scraper
- ring
- oil
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. В поршневой канавке (6) установлены верхний скребковый элемент (3) и нижний скребковый элемент (5), между которыми расположен расширитель - коническое упругое разрезное кольцо (4) с пазами, сообщающими полость, расположенную между стенкой цилиндра (1) и поверхностью внешнего диаметра кольца (4), с придонной полостью поршневой канавки (6). Рабочие поверхности скребковых элементов (3) и (5) спрофилированы так, что излишки масла снимаются со стенки цилиндра (1) только при движении поршня (2) в нижнее положение, а на стенке цилиндра (1) формируется минимально необходимая толщина гидродинамического смазочного слоя. Изобретение обеспечивает минимальные механические потери на трение поршневых колец и минимальный расход моторного масла на угар. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к проектированию, производству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.
Известны маслосъемные кольца двигателей внутреннего сгорания, содержащие два раздельных скребковых элемента с расширителями различной конструкции (Заявка №53-22204, Япония, МПК F02F 5/00, опубл. 1978; авторское свидетельство №1312217, СССР, МПК F02F 5/00, опубл. 1985), а также широко используемые в настоящее время малоэффективные маслосъемные коробчатые поршневые кольца ГОСТ 621-87.
Известно уплотнительное и маслосъемное кольцо двигателя внутреннего сгорания (Заявка №59-20859, Япония, МПК F02F 5/00, опубл. 1984), ближайшее по технической сущности к заявляемому техническому решению и принятое за прототип, в котором скребковые элементы имеют симметричную форму рабочей поверхности, расширители-экспандеры выполнены пластинчатыми. Скребковые элементы не могут снять со стенки цилиндра излишки масла, так как масло - жидкость практически не сжимаемая, при больших скоростях движения поршня оно отжимает рабочую поверхность скребкового элемента от стенки цилиндра, оставляя слишком большую толщину смазочного слоя. При движении поршня в верхнее положение на такте «сжатие» часть свежего масла, оставшегося на стенке цилиндра после такта «впуск», снимается компрессионными кольцами и верхним скребковым элементом и выбрасывается в камеру сгорания. При движении поршня в нижнее положение на следующем такте «рабочий ход» большое количество масла, оставшегося на стенке цилиндра после прохождения нижнего и верхнего скребковых элементов и оказавшегося в зоне высоких температур, сгорает, образуя на стенке цилиндра копоть, сажу и другие вредные продукты процесса сгорания. Так как последние имеют меньшую вязкость по сравнению с маслом, то они легко снимаются со стенки цилиндра компрессионными кольцами и верхним скребковым элементом маслосъемного кольца при движении поршня в верхнее положение на следующем рабочем такте «выпуск» и выбрасываются в атмосферу, ухудшая экологические показатели двигателя.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности маслосъемных колец, увеличении мощности и ресурса двигателя, уменьшении расхода топлива и масла, улучшении экологических характеристик двигателя.
Технический результат достигается тем, что в маслосъемном поршневом кольце двигателя внутреннего сгорания, содержащем скребковые элементы и расположенное между ними расширительное кольцо, рабочая поверхность верхнего скребкового элемента выполнена профилированной и имеет плоскую цилиндрическую часть, от которой выполнен скос по радиусу R1 в направлении движения поршня в верхнее положение, а рабочая поверхность нижнего скребкового элемента также выполнена профилированной и имеет цилиндрическую часть, от которой выполнен скос по радиусу R2 в том же направлении.
Нижний торец верхнего скребкового элемента выполнен под углом 4°…5° к своему верхнему торцу, при этом угол скоса от рабочей поверхности направлен вверх по оси поршня, а верхний торец нижнего скребкового элемента выполнен под углом 4°…5° к своему нижнему торцу, при этом угол скоса от рабочей поверхности направлен вниз по оси поршня.
Упругое, разрезное расширительное кольцо выполнено в виде усеченного конуса с углом конуса 8°…10°, обращенного вершиной конуса к стенке цилиндра, а большим основанием в сторону дна поршневой канавки, причем в кольце выполнены сквозные пазы, сообщающие полость, расположенную между стенкой цилиндра и поверхностью внешнего диаметра кольца, с придонной полостью поршневой канавки.
На чертеже представлено частичное сечение двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, верхний скребковый элемент 3, расширительное кольцо 4, нижний скребковый элемент 5, установленные в поршневой канавке 6.
Маслосъемное поршневое кольцо работает следующим образом.
При движении поршня 2 в нижнее положение нижний скребковый элемент 5 своим нижним торцом снимает основную часть масла со стенки цилиндра 1, причем толщина оставляемого слоя масла на стенке цилиндра 1 зависит от удельного давления рабочей поверхности скребкового элемента 5 на стенку цилиндра 1, которое, в свою очередь, зависит от собственных сил упругости и площади цилиндрической части, формирующей с нижним торцом скребкового элемента 5 острую кромку рабочей поверхности. От цилиндрической части профилируется радиусный скос рабочей поверхности скребковых элементов 3 и 5, который ограничивает соскабливающее действие скребковых элементов 3 и 5 при движении поршня 2 в верхнее положение. Чем больше ширина цилиндрической части на рабочей поверхности скребковых элементов 3 и 5, тем меньше удельное давление его на стенку цилиндра 1, тем большая толщина смазочного слоя остается на стенке цилиндра. И наоборот, чем меньше ширина цилиндрической ленточки на рабочей поверхности скребковых элементов 3 и 5, тем больше удельное давление его на стенку цилиндра 1, тем меньшая толщина смазочного слоя остается на стенке цилиндра 1. Исходя из этого, предусматривается предварительная черновая операция снятия масла со стенки цилиндра 1 нижним скребковым элементом 5, для чего увеличивается ширина цилиндрической част и на его рабочей поверхности. Для окончательного формирования расчетной величины минимально необходимого гидродинамического смазочного слоя определяется минимально необходимая ширина цилиндрической части верхнего скребкового элемента 3.
При движении поршня 2 в верхнее положение верхний скребковый элемент 3 своим радиусным верхним торцом наезжает на масляную пленку и, так как масло - это жидкость практически не сжимаемая, оставляет ее в том виде, в каком она была сформирована скребковыми элементами 3 и 5 при движении поршня 2 в нижнее положение. Точно так же действует и нижний скребковый элемент 5. Кроме того, учитывая большую скорость движения поршня 2 и гидродинамические особенности масла, последнее, накопившееся в полости самого маслосъемного кольца и не успевшее отравиться через отверстия расширительного кольца 4 и отверстия в дне поршневой канавки 6 во внутреннюю полость поршня 2, при его движении в верхнее положение, отжимает скребковый элемент 5 от стенки цилиндра 1 и выходит в зазор между поршнем 2 и стенкой цилиндра 1.
При движении поршня 2 в нижнее положение масло, снятое со стенки цилиндра 1 верхним скребковым элементом 3, удаляется из внутренней полости маслосъемного кольца через радиальные отверстия конического расширительного кольца 4 и далее через отверстия в дне поршневой канавки 6 во внутреннюю полость поршня 2. Кроме того, коническое расширительное кольцо 4 обеспечивает необходимые жесткость и устойчивость скребковых элементов 3 и 5 при движении поршня 2, учитывает термодинамические изменения размеров поршневой канавки 6 и цилиндра 1, а также износ контактных поверхностей. Для выполнения этих условий и обеспечения надежности работы маслосъемного кольца величина угла конуса кольца 4 должна быть в пределах угла самоторможения кинематических пар, который находится в пределах 12°, а при наличии смазки и вибраций должен быть не более 8°…10°.
При разработке предлагаемой конструкции маслосъемного кольца выполнено главное требование, которое должно выполняться всеми проектируемыми маслосъемными поршневыми кольцами - формировать минимально необходимую толщину гидродинамического смазочного слоя на стенке цилиндра только при движении поршня в нижнее положение и ограничивать снятие масла со стенки цилиндра при движении поршня в верхнее положение.
Разработанное маслосъемное поршневое кольцо оставляет на стенке цилиндра минимально необходимую толщину гидродинамического смазочного слоя, обеспечивающего минимальный расход моторного масла на угар и минимальные потери на трение поршневых колец, следствием чего является повышение мощности и ресурса двигателя, снижение расхода топлива и моторного масла, улучшение экологических показателей двигателя.
Claims (3)
1. Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания, содержащее скребковые элементы и расположенное между ними расширительное кольцо, отличающееся тем, что рабочая поверхность верхнего скребкового элемента выполнена профилированной и имеет плоскую цилиндрическую часть, от которой выполнен скос по радиусу R1 в направлении движения поршня в верхнее положение, а рабочая поверхность нижнего скребкового элемента также выполнена профилированной и имеет цилиндрическую часть, от которой выполнен скос по радиусу R2 в том же направлении.
2. Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающееся тем, что нижний торец верхнего скребкового элемента выполнен под углом 4…5° к своему верхнему торцу, при этом угол скоса от рабочей поверхности направлен вверх по оси поршня, а верхний торец нижнего скребкового элемента выполнен под углом 4…5° к своему нижнему торцу, при этом угол скоса от рабочей поверхности направлен вниз по оси поршня.
3. Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания по п.1 или 2, отличающееся тем, что упругое разрезное расширительное кольцо выполнено в виде усеченного конуса с углом конуса 8…10°, обращенного вершиной конуса к стенке цилиндра, а большим основанием в сторону дна поршневой канавки, причем в кольце выполнены сквозные пазы, сообщающие полость, расположенную между стенкой цилиндра и поверхностью внешнего диаметра кольца, с придонной полостью поршневой канавки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101087/06A RU2447307C1 (ru) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101087/06A RU2447307C1 (ru) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2447307C1 true RU2447307C1 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=46031731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011101087/06A RU2447307C1 (ru) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447307C1 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499901C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2535514C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2535599C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2561787C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2619001C1 (ru) * | 2016-07-04 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2625419C1 (ru) * | 2016-07-18 | 2017-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2727816C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2020-07-24 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Двухкомпонентное маслосъемное кольцо с ребрами, оказывающими давление на масло |
RU2733146C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2020-09-29 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Компрессионное маслосъемное поршневое кольцо |
RU2733910C2 (ru) * | 2016-07-25 | 2020-10-08 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Однокомпонентное маслосъемное кольцо |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR771002A (fr) * | 1934-03-31 | 1934-09-28 | Segment racleur pour pistons de moteurs à combustion interne | |
US4099730A (en) * | 1977-05-31 | 1978-07-11 | Questor Corporation | Piston ring construction |
SU726388A1 (ru) * | 1976-03-05 | 1980-04-05 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Поршневое маслосъемное кольцо |
SU1116201A1 (ru) * | 1983-05-17 | 1984-09-30 | Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения | Маслосъемное поршневое кольцо |
SU1372084A1 (ru) * | 1986-08-05 | 1988-02-07 | Одесский Конструкторско-Технологический Институт По Поршневым Кольцам | Составное маслосъемное поршневое кольцо |
-
2011
- 2011-01-12 RU RU2011101087/06A patent/RU2447307C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR771002A (fr) * | 1934-03-31 | 1934-09-28 | Segment racleur pour pistons de moteurs à combustion interne | |
SU726388A1 (ru) * | 1976-03-05 | 1980-04-05 | Брянский Институт Транспортного Машиностроения | Поршневое маслосъемное кольцо |
US4099730A (en) * | 1977-05-31 | 1978-07-11 | Questor Corporation | Piston ring construction |
SU1116201A1 (ru) * | 1983-05-17 | 1984-09-30 | Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения | Маслосъемное поршневое кольцо |
SU1372084A1 (ru) * | 1986-08-05 | 1988-02-07 | Одесский Конструкторско-Технологический Институт По Поршневым Кольцам | Составное маслосъемное поршневое кольцо |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499901C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2535514C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2535599C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2561787C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2727816C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2020-07-24 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Двухкомпонентное маслосъемное кольцо с ребрами, оказывающими давление на масло |
RU2733146C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2020-09-29 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Компрессионное маслосъемное поршневое кольцо |
RU2619001C1 (ru) * | 2016-07-04 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2625419C1 (ru) * | 2016-07-18 | 2017-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания |
RU2733910C2 (ru) * | 2016-07-25 | 2020-10-08 | Федераль-Могуль Буршейд Гмбх | Однокомпонентное маслосъемное кольцо |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2447307C1 (ru) | Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания | |
US10337615B2 (en) | Machine with reduced cylinder friction | |
RU2614313C2 (ru) | Поршневое кольцо с канавкой, имеющей периодически изменяющуюся форму | |
RU2458239C1 (ru) | Маслосъемное поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания | |
JP2013513769A (ja) | 内燃エンジン用シールアセンブリー | |
RU2679067C1 (ru) | Профилированное компрессионное поршневое кольцо | |
JP6642256B2 (ja) | ピストン | |
RU2718653C2 (ru) | Поршневое кольцо со сниженным трением | |
RU2447306C1 (ru) | Поршневое уплотнение двигателя внутреннего сгорания | |
JP6458327B2 (ja) | 周方向に溝を備えるピストンリング | |
RU2499901C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
JP6743131B2 (ja) | 内燃機関用ピストン | |
RU2535514C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
KR20190015237A (ko) | 오일 가압 효과의 릿지들을 가지는 2-파트 오일 제어 링(two part oil control ring having oil pressure effect ridges) | |
CN106337737B (zh) | 带有凹槽以减小摩擦的轴承接口 | |
RU2535599C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
US20170009887A1 (en) | Piston ring configured to reduce friction | |
CN202900435U (zh) | 一种汽车发动机机油环的环体 | |
RU2625419C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
RU2561787C1 (ru) | Маслосъемное поршневое устройство двигателя внутреннего сгорания | |
RU2301364C2 (ru) | Маслосъемное устройство цилиндропоршневой группы | |
RU151883U1 (ru) | Поршень для двигателя внутреннего сгорания | |
US10502157B2 (en) | Machine with reduced cylinder friction | |
JP6796956B2 (ja) | 内燃機関用ピストン | |
RU184035U1 (ru) | Поршень дизельного двигателя внутреннего сгорания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170113 |