Поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания

(56) 1; Авторское свидетельство СССРЮ 827827, кл. Р 02 Р 5/00, 1979.(54)(57) 1. ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО ДЛЯДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее торсионную выточку на внут-,ренней цилиндрической поверхности,выполненную наклонно к торцовой ч ающеул,учшения л наклона ым по дличем максички выпол- минимальныйо по п.1, о т тем, что отно ного сечения чки плавно иэ ечении спинки цов кольца. ГОСУДАРСТВЕКНЦЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ,10 4 А плоскости кольца, о т ле с я тем, что, с цельюмаслосъемных свойств, угвыточки выполнен переменне окружности кольца, прмальный угол наклона вытнен в сечении спинки, ау концов кольца.2Поршневое кольцл и ч а ю щ е е с яшение площади поперечкольца к площади вытоменяется от 10-12 в скольца до 4-6 - у конИзобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.Известно поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее торсионную выточку на внутренней цилиндрической поверхности, выполненную наклонно к торцовой плотности кольца Ц .10Недостатком данного кольца является большая неравномерность по длине кольца угла скручивания,. которая даже больше, чем у обычных торсиои- ных .колец с выточкой, расположенной 15 в одной. плотности, поэтому увеличивается, особенно у концов кольца, пропуск масла в надпоршневое пространство.. Цель изобретения - улучшение мас О лосъемных свойств.Поставленная цель достигается тем, что в поршневом кольце для двигателя внутреннего сгорания, содержащем торсионную выточку на внутрен ней цилиндрической поверхности, выполненную наклонно к торцовой плос- кости кольца, .угол наклона выточки выполнен переменным по длине окружности кольца, причем максимальный угол наклона выточки выполнен в сечении спинки, а минимальный - у концов кольца, а отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от 10-12 в сечении спинки кольца .,до 4-6 у концов кольца.1На фиг.1 изображено кольцо с наклонной торсионной выточкой на внутренней цилиндрической поверхности, общий вид, на фигс 2 - кольцо в рабо чем положении, поперечное сечение, на фиг.3 - графики изменения угла скручивания в зависимости от угла наклона оси торсионной выточки, полученные для поршневого кольца ди веля типа ДН 23/2. 30.Кольцо 1 (фиг,1) имеет в верхней внутренней цилиндрической поверхности 2 наклонную выточку 3. Ось 4 симметрии торсионной выточки 3 наклонена к верхней опорной плоскости 5 кольца, причем угол наклона плавно меняется по длине окружности от наибольшего в сечении спинки кольца (Юсо) до наименьшего в сечении концов кольца ( М ) . Технологически поршневое кольцо с наклонно-переменной выточкой может быть получено ,проточкой выточки на вращающемся кольце резцом, совершаюэсем качающееся движения, при этом время одйога Обо- . рота кольца равно времени одного качания резца.При сжатии до рабочего положениякольцо 1 благодаря несимметричности,поперечного сечения претерпевает дополнительную пространственную деформацию скручивания, при этом кольцо занимает в канавке поршня б положение, показанное на фиг.2,. а его наружная цилиндрическая поверхность располагается к образующей цилиндра 7 под углом 3Определение оптимальных углов наклона выточки, соответствующих одинаковым углам скручивания кольца вФ сечении спинки и концов, т.е,сэ= к осуществляется с помощью заранее построенных графиков (фиг.3) зависимостей углов скручивания от, углов наклона выточкиссботасЕ(сС 1 и Рстт:С 1 с.: Расчеты, выполненные для поршневых колец ДВС номИнальных диаметров 85, 120, 210, 230, 260 мм, показывают, что минимальную неравномерность угла скручивания имеют кольца с переменной несимметричностью профиля, для которых отношение площади поперечного сечения кольца к площади выточки плавно изменяется от максимального значения 10-12 в сечении спинки кольца до минимального значения 4-6 у концов кольца,При работе двигателя внутреннего сгорания кольцо 1 контактирует с цилиндром 7 по линии (а практически по узкому пояску) и при ходе вверх всплывает на набегающей масляной пленке, а при обратном ходе - эффективно сбрасывает масло в картер двигателя. Выполнение площади выточки минимальной в месте действия максимального изгибающего момента приводит к снижению неравномерности угла скручиваниякольца в рабочем состоянии, что дополнительно улучшает маслосъемные свойства кольца.Кроме того, предлагаемое кольцо с торсионной выточкой, полностью расположенной на внутренней цилиндрической поверхности, при перекладке в поршневой канавке контактирует с поршнем всей плоскостью 5 (фиг,1), .поэтому возникающие удельные нагрузки снижаются, а тепловой поток от поршня 6 через кольцо 1 в гильзу цилиндра 7 более равномерный, верхняя плоскость которого уменьшена за счет выточки. Укаэанное снижение удельных нагрузок и равномерное распределение теплового потока, а, следовательно, равномерного нагрева деталей цилиндро-поршневой группы, приводят к конечном итоге к повышению надежности предлагаемого поршневого кольца.Для создания торсионного эффекта наклонная выточка 3 может быть выполнена в любой четверти исходного симметричного поперечного сечения кольца. Если выточка расположена вфилиал г, Ужго наружном верхнем или внутреннем нижнем углу поперечного сечения, токольцо закручивается в другую сторону, поэтому для гарантированного контакта с цилиндром нижней кромкой,наружная боковая поверхность кольцадолжна быть выполнена в виде конуса,НИИПИ Заказ 9065/41Тираж 550 Подписное вершина которого ориентирована в сторону камеры сгорания.Предлагаемое .торсионное кольцо с наклонно-переменной выточкой дает экономию эа счет снижения расхода масла на угар при повьааении надежности самих колец.