Цилиндропоршневая группа

(53)5 Р 02 Г 1/20 ИЗОБРЕТЕН И ПИСА ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО ССР2. Я ГРУППАмашиностроершневой групнего сгорания ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1048147, кл. Р 02 Р 1/20, 198(ДВС) и поршневых компрессоров. Изобре.тение позволяет улучшить экономические показатели и повысить мощность ДВС. ЦПГ содержит гильзу цилиндра 1 с установленным в ней поршнем 4, снабженным компрессионными и маслосъемными кольцами 5. В средней части гильзы цилиндра 1 установлены группы поясов вибраторов 3, активная поверхность которых совпадает с внутренней поверхностью гильзы цилиндра, а на внешней поверхности гильзы - электромеханические преобразователи 2, частота напряжения питания которых совпадает с .собственной частотой вибраторов. 2 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к цилиндропоршневой группе(ЦПГ) двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров.Цель изобретения - повышение экономичности и мощности за счет снижения вязкого трения и расхода масла на угар,На фиг, 1 показана схема цилиндропоршневой группы; на.фиг, 2 - рабочая поверхность ильзы цилиндра.ЦПГ содержит ильзу цилиндра 1 с закрепленными на внешней поверхности электромеханическими преобразователями 2, связанными с питающим высокочастотным генератором. На внутренней поверхности гильзы цилиндра 1 в средней части установлена группа поясов вибраторов 3. На фиг.1 показаны также поршень 4 с компрессионными и маслосъемными кольцами 5, масляная пленка 6 между поршнем 4 и внутренней поверхностью гильзы цилиндра 1, Вибраторы 3 представляют собой металлические круглые стержни с высотой, равной толщине гильзы цилиндра, и вклеены в отверстия средней части гильзы, Отношение жесткости клеевого соединения к массе стержней определяет собственную частоту вибраторов, ЦПГ работает следующим образом. На электромеханические преобразователи 2 подается напряжение с частотой,равной собственной частоте вибратора 3 и не равной собственной частоте гильзы цилиндра 1. Следовательно, резонансные колебания совершают только вибраторы 3, а не вся гильза цилиндра. Это позволяет устранить влияние вибрации на усталостную прочность гильзы цилиндра, Поддействием вибрации в масляной пленке 6 в окрестности вибраторов 3 создаются условия для возникновения газовой кавитации. При увеличении амплитуды колебаний вибратора 3 увеличивается число микроскопических пузырей и, следовательно, падает волновое сопротивление среды, а вместе с этим уменьшается эффективная динамическая вязкость масла у . С уменьшением вязкости у существенно снижаетсз гидродинамическая подъемная сила и, следовательно, уменьша-. ется толщина масляной пленки и между гильзой цилиндра и кольцами поршня. Как показано на фиг. 1, кавитация возникает в средней части гильзы цилиндра, т.е. там, где скорость поршня максимальна и имеется существенный запас по величине зазора между кольцами и гильзой. Следовательно, управляя амплитудой колебаний вибраторов, можно установить минимально допустимую величину масляной пленки 2-3 мкм в средней части гильзы цилиндра. Уменьшение толщины масляной пленки и снижает интегральную величину расхода масла на угар.В связи с тем, что вязкость маслауменьшается значительно больше, чем величина зазора и, то уменьшается и сила вязкого трения при движении поршня по масляной пленкеГтр =ЧЗгде Я - площадь контакта юбки или колец поршня с гильзой цилиндра; Ч - линейная скорость поршня.В средней части гильзы цилиндра скорость движения поршня Ч достигает максимального значения и, следовательно, сила вязкого трения Рр будет максимальна. Поэтому снижение вязкости масляной пленки при возникновении газовой кавитации уменьшает силы вязкого трения в средней части гильзы цилиндра.В зависимости от конструктивных особенностей ЦПГ (длина хода поршня, длина юбки, высота поршня) поршень может как выходить из эоны кавитации, так и частично оставаться в этой зоне. В последнем случае будет происходить уменьшение гидродинамических сил, в том числое и вблизи краев поршня при нулевой и малой скорости его поступательного движения, особенно при малой частоте вращения в переходных режимах. Это может привести к нежелательному снижению радиальной и угловой жесткости поршня в гильзе цилиндра и, следовательно, к таким нежелательным эффектам, как, например, стук поршней, износ рабочих поверхностей и т.д, Для устранения укаэанных недостатков подача питания на электромеханические преобразователи может производиться релейно (включением тумблера) после набора двигателем оборотов, Это позволяет снизить толщину масляной пленки и силу вязкого трения не в переходных режимах, а в стационарном режиме, когда реакция смазочной пленки максимальна. Следовательно, устраняется основное противоречие - завышение радиального давления кольца, несмотря на снижение общих толщин маоляных пленокснижается надежность работы ЦПГ, что приводит к повышенным износам, а занижение радиального давления кольца приводит к увеличению расхода масла на угар при высоких оборотах путем уменьшения радиального давления кольца и уменьшения вязкости масла эа счет кавитации при номинальных оборотах двигателя. Кроме того, пои описанном включении питания появля1663220 ным в ней поршнем, снабженным компрессионными и маслосьемными кольцами, о тличающаяся тем,что,сцелью повышения экономичности и мощности за 5 счет снижения вязкого трения и расходамасла на угар, в средней части гильзы цилиндра установлена группа поясов вибраторов, причем активная поверхность последних совпадает с внутренней поверх ностью гильзы, а на внешней поверхностигильзы закреплены электромеханические преобразователи. ется возможность при заданной конструкции поршня использовать более вязкие масла, а в установившемся режиме разжижать масло путем создания газовой кавитации в средней части гильзы, что ведет к уменьшению износа в переходных режимах,Формула изобретения Цилиндропоршневая группа преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащая гильзу цилиндра с установленСоставитель А.ГладкихРедактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина. 101 Заказ 2247 Тираж 352 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5