Поршень

(51)ю Р 16 Э 1/18; Р 02 Р 3/00г613 , .ЕТЕ Н ИЯ 1" ":.";.;,",.: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИЗОБР ИСА ЕТЕЛЬСТ СКОМУ СВ У(71) Производственное объединение "Завод . полнительными фиксируащими уп 1)угимиим. Малышева" и Добровольное общество кольцами 5, размещеннымйвСоответствую-,(56) Авторское свидетельство СССР. и 6=0 з/2-и от оси поршневого пальца 6, 1Ь 853136, кл. Р 02 Г 3/00, 1981..: з,п. ф-лы, 4 ил,1.10 15 20 25 30 данной части поршня 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению в частности двигателестроению и предназначено для использования на двухтактных двигателях внутреннего сгорания,Известное устройство, содержит поршень, опоясанный двумя кольцевыми элементами идентичной формы, уплотняющими зазор между поршнем и гильзой цилиндра.При этом первый элемент, расположенный над пальцем (в сторону головки поршня), выполняет функции уплотнительного кольца, а второй элемент, расположенный так, что его часть выступает в отверстие поршневого пальца, кроме функции уплотнения зазора, служит защитой от соприкосновения пальца с зеркалом цилиндра.,Эта конструкция обладает рядом существенных недостатков: наличие отверстия в юбке поршня исключает применение данного устройства в двигателях с двухтактным циклом; сложность изготовления кольцевых элементов, так как их форма представляет собойсочетание цилиндра с конусом малого углана хвостовике, существенно отражается на экономике и производительности при серийном производстве; боковые, тангенциальные нагрузки шатунно-поршневой группы воспринимаются кольцевыми элементами, что сводит опорную боковую поверхность трения к малым величинам, т.е.возможно задирообразование из-за высоких удельных давлений на зеркало цилиндра; при смещающих поршневой палец боковых усилиях, например, при перекладке, возможен перекос ограничивающей части кольцевого элемента, что приводит к местному перераспределению эпюры давлений и возможны разрывы масляного клина.В качестве прототипа выбрано устройство, поршень, корпус которого содержит поршневые и маслосьемные кольца и закрытые заглушками отверстия под поршневой палец, причем одна из канавок под маслосьемное кольцо выполнена в плоскости оси отверстия под поршневой палец и совпадает с аналогичной канавкой в заглуш. ках.Известная конструкция снижает расход : масла, однако имеет ряд недостатков: канавка под маслосьемное кольцо выполнена в плоскости оси отверстий под поршневой палец, что существенно уменьшает длину последнего, а следовательно, из-за умень-шения контактной площади опоры растут удельные давления пары; поршневой палец - бобышки поршня, заглушки выполнены в виде симметричных фигур относительно центральной плоскости, проходящей через ось поршневого пальца и расположенную там же канавку, что не дает однозначной установки их на посадочные места; канавка под маслосъемное кольцо проходит через центральную, наиболее габаритную часть заглушки, что заставляет увеличить ее толщину и, как следствие, увеличивается (на удвоенную величину) масса поршня и др.Цель изобретения - повышение надежности работы поршневой группы, что происходит за счет увеличения контактной площади в парах трения: бобышки поршня- поршневой палец, Указанная цель достигается увеличением длины поршневого пальца, Кроме того, асимметрия расположения канавок в теле заглушек дает однозначность ее расположения в посадочных местах бобышек поршня, что также положительно влияет на работоспособность поршневой группы, например после ремонтных операций,Размещение канавок под кольца вне плоскости оси отверстия под поршневой палец дает возможность уточнить толщину заглушек, что снижает их металлоемкость и положительно влияет на массу поршневой группы в целом, Это снижает инерционные нагрузки на силовые элементы, а следовательно, увеличивает надежность работы поршневой группы.Возможность установки более чем одного кольца в теле заглушки положительно влияет на исключение перекосов заглушек при работе поршневой группы и, следовательно, обеспечивает надежность смазки Положительным аффектом является и возможность утопить кольцо, проходящее сквозь тело заглушки. При этом боковые тангенциальные усилия воспринимаются всей боковой поверхностью поршня, что также улучшает работоспособность цилиндропоршневой группы в целом,Конструктивно указанные положительные эффекты достигаются тем, что поршень снабжен дополнительным фиксирующим упругим кольцом, размещенным в соответствующей канавке параллельно основному кольцу в зоне заглушек, причем основное и дополнительное фиксирующие упругие кольца размещены по обе стороны оси отверстия под поршневой палец и асимметрично последней;Используемые фиксирующие упругие кольца могут быть и поршневыми, например, маслосьемнцми или компрессионными, что обеспечивает взаимозаменяемость и упрощает применение предлагаемого устройства.Асимметричность постановки колец достигнута за счет разных расстояний от пло1754995 где Оз - диаметр заглушки; и - высота упругого кольца. 5 . 6скости оси поршневого пальца до централь- поршйя (его бобышек,отверстия пбдпоршной плоскости каждого из упругих колец. невой палец), таки заглушек. При увеличенииНа фиг.1 изображен поршень, совме- длины поршневогб пальца увеличивается щенный с разрезом по оси симметрий; на соответственнопятяо контакта трущейся фиг. 2 - 4 - варианты расположения кана пары: поршневой палец - бобышки поршвок; на фиг. 2 канавка расположена вблизи ня, что и приводит к сйижению удельных плоскости осй поршневого пальца; йа фиг.3 нагрузок,- на половине радиуса заглушки; на фиг,4 - По сравнению с прототипом предлагаена конечности радиуса заглушки. - " ..мое устройство обеспечивает минимальнуюВ теле корпуса поршня 1(фиг.1) выпол толщину, а следовйтельно, и минймэлъную нены канавки 2 и 3, совмещенные с анало- массу заглушек, обеспечивает максимальгичными канавками в теле заглушки 4. В но возможное увеличение длины поршне- канавках установлены рэзрезнйе упругие . вого пальца, а также строго определенную кольца 5. Канавка 2 расположена на рассто- установку заглушекотносительно профиля янии 1 от оси отверстия под поршневой 15 поршня.палец в сторону головки поршня, а канавкаЗ.-на расстоянии Ь всторонуюбки. Формула изобретенияПри этом толщина заглушки составит1. Поршень двухтактного двигателя около 0,24 ОН=0,24 хО где Н - толщи- внутреннего сгорания; содержаЩий голона заглушхи; О - диаметр поршня. 20 вку и юбку, причем в отверстиях бобышекПри работе поршня упругие фиксирую- последней установлен палый поршневой щие кольца 5 удерживают, в т.ч. от поворо- палец с заглушками на его концах, закрепта, заглушки 4 в посадочных местах . ленными при помощи основного фиксируюбобышек корпуса поршня 1, что обеспечи- щего упорногокольца, расположенного в вает герметизацию указанной полости от 25 канавке, выполненной в юбке по ее наруждавлений извне, При этом поршневой палец ному диаметру в зоне заглушек, от ли ч а ю свободно вращается в бобышках поршня . щ и й с я тем, что, с целью повышения 1 и ограничен от осевых перемещений внут- надежности путем уменьшенияконтактных ренней поверхностью заглушек 4. Заранее напряжений в даре трения бобышки - порвыполненный зазор до 1 мм обеспечйвает 30 шневой палец, поршень снабжен дополни- свободное вращение поршневомупальцу 6 тельным фиксирующим упругим кольцом, по торцовым поверхностям размещенным в соответствующей канавкеМонтаж поршня происходит в следую- параллельно основному кольцу в зоне защей последовательности. глушки, причем основное и дополнительноеВ.отверстие бобышек поршня 1 встав фиксирующие упругие кольца размещены ляется поршневой палец 6 и закрывается с по обе стороны оси отверстия под поршне- обеих сторон заглушками 4, при этом канав- вой палец и асимметрично последней, ки в теле поршня и теле заглушек должны 2. Поршень поп.1, отл ич аю щи йс я совпадать. Далее на корпус поршня 1 Й за- тем, что расстояние от оси поршневого глушки 4 надеваются упругие фиксирующие 40 пальца до центральных плоскостей упругих кольца :колец выполнены В СОответствии с СоотноИз сечений, представленных на указан- шенияминых фигурах видно, что д 1 дг, т.е, с удалением канавки под кольцо от плоскости оси Оз Ь, : Озопорной части заглушки, а следовательйо, 452 2. 2на ту же, но удвоенную величину, увеличи-"вается длина поршневого пальца при неизменных габаритных размерах как корпуса1754995 Редактор Н.Шитев Заказ 2880 ВНИИПИ Государ орректор В.Петраш ставитель С,Кравченкохред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарин