EA 025890B1 20170228

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000025890b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Маслоудерживающее поршневое кольцо, включающее верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b), сцепленные друг с другом, каждое верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и каждое нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b) снабжены отверстием; верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) имеет первую рабочую поверхность (101, 201), находящуюся в контакте со стенкой цилиндра, и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b) имеет вторую рабочую поверхность (102, 202), находящуюся в контакте со стенкой цилиндра; при этом по меньшей мере одна первая рабочая поверхность (101, 201) и одна вторая рабочая поверхность (102, 202) выполнены по меньшей мере с одной маслоудерживающей канавкой (105, 106, 205, 206), отличающееся тем, что отверстия верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), каждое, включают внутреннюю перекрывающуюся часть (110) и наружную перекрывающуюся часть (120); внутренняя перекрывающаяся часть (110) включает внутренний выступ (110а), наружную выемку (110с) и первую сцепляющуюся часть (110b), соединяющую внутренний выступ (110а) с наружной выемкой (110с); наружная перекрывающаяся часть (120) включает наружный выступ (120с), внутреннюю выемку (120а) и вторую сцепляющуюся часть (120b), соединяющую наружный выступ (120с) с внутренней выемкой (120а); первая сцепляющая часть (110b) и вторая сцепляющая часть (120b) сцеплены; между внутренним выступом (110а) внутренней перекрывающейся части (110) и внутренней выемкой (120а) наружной перекрывающейся части (120) имеется первый разрыв (111); между наружной выемкой (110с) внутренней перекрывающейся части (110) и наружным выступом (120с) наружной перекрывающейся части (120) имеется второй разрыв; как показано на виде сверху поршневого кольца, угол ( β ₀ ) между линией, соединяющей центр отверстия верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец верхнего клиновидного кольца (100а, 200а), составляет от 10 до 30 °, угол ( β ₁ ) между линией, соединяющей центр отверстия нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), составляет от 10 до 30 °.

2. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1, отличающееся тем, что верхнее клиновидное кольцо (200а) выполнено с маслоудерживающей канавкой (205) и верхняя поверхность (203) верхнего клиновидного кольца (200а) снабжена маслосборной канавкой (216), которая соединена с маслоудерживающей канавкой (205).

3. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1 или 2, отличающееся тем, что осевые линии маслоудерживающей канавки (105, 106, 205, 206) и верхней поверхности (103, 203) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) параллельны.

4. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что первая рабочая поверхность (101, 201) по середине и вторая рабочая поверхность (102, 202) по середине, каждая, снабжены одной маслоудерживающей канавкой (105, 106, 205, 206) или первая рабочая поверхность (101, 201) и вторая рабочая поверхность (102, 202), каждая, снабжены равномерно распределенными двумя или тремя маслоудерживающими канавками (105, 106, 205, 206).

5. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что поперечное сечение маслоудерживающей канавки (105, 106, 205, 206) имеет, по существу, трапециевидную форму, нижняя сторона трапеции представляет собой прямую линию или дугу окружности, глубина маслоудерживающей канавки составляет от 0,5 до 2 мм, ширина ее отверстия составляет от 0,4 до 1,8 мм и боковая стенка маслоудерживающей канавки имеет угол наклона от 2 до 10 °.

6. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что в нижней части маслосборной канавки (216) выполнены от 4 до 16 соединительных отверстий (217), которые соединены с маслоудерживающей канавкой (205), причем эти соединительные отверстия (217) равномерно распределены по маслосборной канавке (216), диаметр соединительных отверстий (217) составляет от 0,5 до 1,5 мм.

7. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что маслосборная канавка (216) имеет U-образное поперечное сечение, глубину от 0,5 до 2 мм и ширину 0,8 до 3 мм.

8. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что общая толщина (Н) сборки верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) составляет от 2 до 50 мм.

9. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1, отличающееся тем, что, как показано на виде сверху, внутренний выступ (110а) и наружная выемка (110с) внутренней перекрывающейся части (110) и наружный выступ (120с) и внутренняя выемка (120а) наружной перекрывающейся части (120) имеют форму дуги окружности.

10. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1 или 9, отличающееся тем, что, как показано на виде сверху, первая сцепляющаяся часть (110b) и вторая сцепляющаяся часть (120b) являются дугами, соосными с поршневым кольцом.

11. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.10, отличающееся тем, что первая сцепляющаяся часть (110b) и вторая сцепляющаяся часть (120b) имеют длину дуги от 5 до 50 мм и каждый первый разрыв (111) и каждый второй разрыв (112) составляют от 0,5 до 3 мм в состоянии расширения.

12. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что скошенная поверхность (107, 207) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и скошенная поверхность (108, 208) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) сцеплены друг с другом; угол наклона ( α) скошенной поверхности (107, 207) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) по отношению к верхней поверхности (103, 203) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и угол наклона ( α) скошенной поверхности (108, 208) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) по отношению к нижней поверхности (104, 204) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), оба, составляют от 0,02 до 0,5 °.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское ои 025890 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201300247
(22) Дата подачи заявки
2010.08.20
(51) Int. Cl. F02F5/00 (2006.01) F02F3/00 (2006.01)
(54) МАСЛОУДЕРЖИВАЮЩЕЕ ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО
(43) 2013.08.30
(86) PCT/CN2010/001269
(87) WO 2012/022012 2012.02.23 (71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец:
ЯН ЗЕНЛИ (CN)
(74) Представитель:
Тагбергенова М.М., Тагбергенова А.Т. (KZ)
(56) CN-Y-2260173
CN-Y-200940521 US-B1-7044473
(57) Маслоудерживающее поршневое кольцо включает верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b), сцепленные друг с другом. Верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b), каждое, снабжены отверстием; верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) имеет первую рабочую поверхность (101, 201), контактирующую со стенкой цилиндра, и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b) имеет вторую рабочую поверхность (102, 202), контактирующую со стенкой цилиндра, и по меньшей мере одна первая рабочая поверхность (101, 201) и одна вторая рабочая поверхность (102, 202) выполнены по меньшей мере с одной маслоудерживающей канавкой (105, 106, 205, 206). Также описан поршень только с одной канавкой поршневого кольца, которая используется для установки маслоудерживающего поршневого кольца. Маслоудерживающее поршневое кольцо имеет хорошие смазывающие свойства и герметичность и является высоконадежным.
Область техники
Настоящее изобретение относится к поршневым кольцам для двигателей внутреннего сгорания, в частности к маслоудерживающему поршневому кольцу.
Уровень техники
Обычные поршневые кольца, как правило, имеют литую конструкцию с отверстием, через которое неизбежно происходит утечка масла, газов и т.п. При этом, чем выше рабочее давление, тем больше будет утечка. При увеличении трения утечка постепенно становится меньше. Таким образом, обычные поршневые кольца, имеющие литую структуру с отверстием, всегда работают с утечкой, и из-за утечки через отверстие теряется много полезной энергии и снижается эффективность работы поршня.
Для решения проблемы утечки из обычного поршневого кольца с отверстием, как правило, устанавливают несколько поршневых колец так, чтобы создать лабиринтное уплотнение и достичь снижения утечки. Лабиринтное уплотнение может уменьшить утечку, но не может полностью ее предотвратить. Кроме того, для нескольких поршневых колец требуется несколько кольцевых канавок. Увеличение количества кольцевых канавок, безусловно, приведет к снижению конструкционной прочности поршня.
Обычные поршни, как правило, имеют два или три поршневых кольца и одно маслосъемное кольцо. Во время работы поршня смазочное масло распределяется по стенке цилиндра при движении коленчатого вала для смазки поршневых колец. Однако с увеличением числа поршневых колец постепенно увеличивается трение. Каждое дополнительное поршневое кольцо ухудшает смазку кольца, находящегося выше него. Самое верхнее кольцо подвергается наибольшему напряжению, в то время как условия его смазки становятся хуже, особенно в верхней мертвой точки, которая находится в состоянии сухого трения. Недостаточная смазка колец является основной причиной утечки и трения рабочей поверхности.
Для решения проблем утечки обычного поршневого кольца, выполненного в виде литой конструкции с отверстием, были разработаны поршневые кольца, состоящие из двух частей. Например, китайские патенты 200410040819.7, 94221414.5 и 200710078397.6 соответственно раскрывают составные поршневые кольца, и описанные в них технические решения заключаются в размещении двух частей поршневых колец друг за другом (выше и ниже) в канавке обычного поршневого кольца, при этом отверстия двух поршневых колец располагаются зигзагообразно или ступенчато (отверстия не расположены в одном направлении), чтобы достичь цели взаимного уплотнения. Предполагалось, что поршневое кольцо, составленное из двух частей, будет достигать полного уплотнения благодаря компоновке или сборке из двух частей, однако на деле достичь ожидаемый эффект не удается.
Обычно зазор между верхней плоскостью/поверхностью поршневого кольца и канавкой поршневого кольца называется верхним боковым зазором, а зазор между нижней плоскостью/поверхностью поршневого кольца и канавкой поршневого кольца называется нижним боковым зазором. Зазор между канавкой поршневого кольца и стороной, противоположной рабочей поверхности (т.е. поверхности, находящейся в контакте со стенкой цилиндра) поршневого кольца, называется задним зазором. Утечки обычного литого поршневого кольца с отверстием и собранного из двух частей поршневого кольца происходят главным образом по трем каналам.
Первый канал утечки: отверстие обычного литого поршневого кольца непосредственно соединено с областями высокого и низкого давления, очевидным образом образуя прямой канал утечки. Количество потерь канала утечки зависит от размера отверстия, и величина утечки усиливается с увеличением трения.
Второй канал утечки: когда собранное из двух частей поршневое кольцо работает под давлением, отверстие верхнего поршневого кольца и верхний боковой зазор верхнего поршневого кольца соединяются с общим задним зазором собранного из двух частей поршневого кольца. Общий задний зазор дополнительно соединяется с отверстием нижнего поршневого кольца. Отверстие нижнего поршневого кольца напрямую связано с областью низкого давления. Таким образом формируется косвенный канал утечки; количество утечки этого канала зависит от размера отверстия и усиливается с увеличением трения.
Третий канал утечки: утечка происходит на рабочей поверхности поршневого кольца. Рабочая поверхность остается уплотненной смазочным маслом. При наличии нескольких колец верхнее кольцо работает при худших условиях смазки, и, таким образом оно хуже уплотнено. Когда рабочее давление превышает уплотнение рабочей поверхности, начинается утечка. Количество утечки этого канала зависит от толщины и смазки рабочей поверхности и усиливается с увеличением давления.
Таким образом, из изложенного выше можно установить, что, полагаясь только на собранные из двух частей поршневые кольца, нельзя достичь полного уплотнения. Собранные из двух частей поршневые кольца могут решить проблему утечки только первого канала утечки, но не могут решить проблемы утечки второго и третьего каналов утечки.
В собранных из двух частей поршневых кольцах две части поршневых колец устанавливаются в канавке обычного поршневого кольца. Таким образом, каждая часть поршневого кольца имеет только 1/2 толщины обычного поршневого кольца, что, несомненно, снижает прочность конструкции. Поршневое кольцо работает при высокой температуре, высоком давлении и высокой скорости, поэтому снижение прочности конструкции будет непосредственно влиять на его надежность. Если общая толщина собран
ного из двух частей поршневого кольца увеличивается, смазка верхнего поршневого кольца становится все хуже и хуже, и из-за указанной недостаточной смазки не может быть обеспечен желательный уплот-нительный эффект. Таким образом, достаточность смазки важна для обеспечения эффекта уплотнения.
Кроме того, поршневые кольца производят явление перекачки нефти в канавку поршневого кольца. Когда поршневое кольцо совершает возвратно-поступательное движение поршнем, верхний боковой зазор и нижний боковой зазор поочередно закрываются. Таким образом, смазочное масло закачивается в задний зазор через нижний боковой зазор и далее закачивается в верхний боковой зазор через задний зазор. После завершения задачи смазки и очистки смазочное масло проходит в камеру сгорания и образует углеродные отложения (отложения кокса), так как смазочное масло сгорает не полностью. В этом процессе функции смазки и очистки смазочного масла являются полезными, а образование отложений кокса - вредным.
Кроме того, обычный поршень должен иметь множество канавок на поршневом кольце ограниченного размера, так чтобы совмещаться с несколькими поршневыми кольцами и достигать дальнейшего эффекта уплотнения. Это не только усложняет процесс изготовления обычных поршней, но также снижает его прочность. Кроме того, для достижения эффекта уплотнения требуется множество поршневых колец, что приводит к сложным в изготовлении и работе и низким по надежности обычным поршням и поршневым кольцам и увеличивает затраты на их изготовление.
Краткое изложение сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание маслоудерживающего поршневого кольца, которое может быть в достаточной мере смазано при использовании и эффективнее предотвращать утечку с рабочей поверхности.
Другой задачей настоящего изобретения является создание маслоудерживающего поршневого кольца, которое способно образовывать эффективное уплотнение отверстия поршневого кольца.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание маслоудерживающего поршневого кольца, которое может эффективно предотвращать попадание смазочного масла в камеру сгорания с образованием отложений кокса.
При этом для достижения желательного уплотнения поршня необходимо только одно маслоудер-живающее поршневое кольцо.
Для решения вышеуказанных задач в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено маслоудерживающее поршневое кольцо, которое содержит верхнее клиновидное кольцо (т.е. кольцо вблизи верхней мертвой точки) и нижнее клиновидное кольцо, сцепленные друг с другом. Каждое верхнее клиновидное кольцо и каждое нижнее клиновидное кольцо снабжены отверстием. Верхнее клиновидное кольцо имеет первую рабочую поверхность, контактирующую со стенкой цилиндра, и нижнее клиновидное кольцо имеет вторую рабочую поверхность, контактирующую со стенкой цилиндра. По крайней мере одна первая рабочая поверхность и одна вторая рабочая поверхность снабжены по меньшей мере одной маслоудерживающей канавкой.
Вышеописанное техническое решение способно эффективно решать проблемы смазки и утечки поршневого кольца.
Когда поршень перемещается вниз (т.е. обогащенная масляная фаза), часть смазочного масла сберегается в маслоудерживающей канавке. Когда поршень перемещается вверх (т.е. обедненная масляная фаза), смазочное масло в маслоудерживающей канавке может быть использовано для смазки рабочей поверхности поршневых колец, тем самым повышается эффективность смазки рабочей поверхности, особенно улучшаются условия смазки у верхней мертвой точки. Таким образом, маслоудерживающая канавка выполняет важную роль в улучшении смазки и уплотнении поршневых колец.
Далее, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения на основании первого аспекта рабочая поверхность верхнего клиновидного кольца снабжается маслоудерживающей канавкой и верхняя поверхность верхнего клиновидного кольца снабжается маслосборной канавкой, которая соединена с маслоудерживающей канавкой.
Маслосборная канавка собирает смазочное масло, обычно перекачиваемое в камеру сгорания, для смазки рабочей поверхности, что может уменьшить потребление смазочного масла и предотвратить попадание смазочного масла в камеру сгорания с образованием отложений кокса.
Предпочтительно осевая линия маслоудерживающей канавки параллельна верхней поверхности верхнего клиновидного кольца.
Предпочтительно маслоудерживающая канавка размещается в середине первой рабочей поверхности и соответственно в середине второй рабочей поверхности. Если поршневые кольца являются достаточно толстыми, на первой рабочей поверхности и соответственно второй рабочей поверхности могут быть равномерно размещены две или три маслоудерживающие канавки. Выполнением двух или трех маслоудерживающих канавок можно достичь лучшего смазочного эффекта.
Предпочтительно поперечное сечение маслоудерживающей канавки имеет примерно форму трапеции, и нижняя сторона (дно) трапеции выполнена по прямой линии или дуге окружности. Маслоудержи-вающая канавка имеет глубину предпочтительно от 0,5 до 2 мм, ширину отверстия предпочтительно от 0,4 до 1,8 мм, и ее боковые стенки имеют угол наклон предпочтительно от 2 до 10°.
Количество сберегаемого масла можно отрегулировать путем изменения ширины и глубины масло-удерживающей канавки. Если ширина маслоудерживающей канавки является слишком большой, расход смазочного масла увеличивается на ранней стадии каждого такта. Смазочное масло может быть израсходовано на следующей стадии. Наконец, смазка ухудшается. Если увеличить глубину маслоудерживаю-щей канавки и уменьшить его ширину, смазочное масло будет равномерно потребляться, и достаточная смазка может быть достигнута даже на обедненной масляной фазе. Тем не менее, маслоудерживающая канавка не может быть слишком глубокой, иначе будет тяжело очищать ее от загрязнений смазочного масла, что позже может привести к осаждению трудноудаляемых отложений на дне канавки. Таким образом, поперечное сечение маслоудерживающей канавки выполняется в форме трапеции, для того чтобы облегчить удаление из нее любых отложений и загрязнений.
Кроме того, ширина, глубина и угол наклона маслоудерживающей канавки в маслоудерживающем поршневом кольце по настоящему изобретению должны быть рассчитаны в соответствии с размерами поршня. Для удлинения срока службы глубина маслоудерживающей канавки должна быть увеличена так, чтобы обеспечить достаточную смазку вблизи верхней мертвой точки.
Предпочтительно в нижней части маслосборной канавки предусматриваются от 4 до 16 соединительных отверстий, соединенных с маслоудерживающей канавкой. Эти соединительные отверстия равномерно распределены внутри маслосборной канавки, и их диаметр предпочтительно составляет от 0,5 до 1,5 мм.
Предпочтительно поперечное сечение маслосборной канавки имеет U-образную форму, глубину предпочтительно от 0,5 до 2 мм и ширину предпочтительно от 0,8 до 3 мм.
Верхняя поверхность верхнего клиновидного кольца по настоящему изобретению имеет масло-сборную канавку, которая предназначена для сбора смазочного масла, имеющего конечную цель смазки и очистки, и направлена на снижение потребления смазочного масла, предотвращение его закачки в камеру сгорания и формирование отложений кокса. В нижней части маслосборной канавки находятся соединительные отверстия для соединения с маслоудерживающей канавкой. Смазочное масло, собранной маслосборной канавкой, подается в маслоудерживающую канавку через соединительные отверстия и используется для смазки рабочей поверхности, тем самым дополнительно повышая эффективность смазки рабочей поверхности поршневого кольца.
Предпочтительно после монтажа верхнее клиновидное кольцо и нижнее клиновидное кольцо имеют общую толщину от 2 до 50 мм.
Для маслоудерживающего поршневого кольца по настоящему изобретению общая толщина собранных из двух частей поршневых колец рассчитывается в соответствии с рабочим давлением. Общая толщина собранных верхнего и нижнего клиновидных колец больше общей толщины обычного поршневого кольца. Увеличение толщины может улучшить герметичность рабочей поверхности поршневого кольца, а также обеспечить прочность конструкции.
Кроме того, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения на основе первого аспекта каждое отверстие верхнего клиновидного кольца и каждое отверстие нижнего клиновидного кольца включают внутреннюю перекрывающуюся часть и наружную перекрывающуюся часть. Внутренняя перекрывающаяся часть содержит внутренний выступ, наружную выемку и первую сцепляющуюся часть для соединения внутреннего выступа с наружной выемкой. Наружная перекрывающаяся часть содержит наружный выступ, внутреннюю выемку и вторую сцепляющуюся часть для соединения наружного выступа с внутренней выемкой. Первая сцепляющаяся часть и вторая сцепляющаяся часть входят в зацепление друг с другом. Между внутренним выступом внутренней перекрывающейся части и внутренней выемкой наружной перекрывающейся части выполнен первый разрыв, а второй разрыв расположен между наружной выемкой внутренней перекрывающейся части и наружным выступом наружной перекрывающейся части. Каждый первый разрыв и каждый второй разрыв предпочтительно составляют от 0,5 до 3 мм в состоянии расширения. Кроме того, как показано на виде сверху, внутренний выступ и наружная выемка внутренней перекрывающейся части и наружный выступ и внутренняя выемка наружной перекрывающейся части имеют предпочтительно форму дуги окружности.
Разрыв для расширения и сжатия расположен между внутренним выступом внутренней перекрывающейся части и внутренней выемкой наружной перекрывающейся части и между наружным выступом наружной перекрывающейся части и наружной выемкой внутренней перекрывающейся части таким образом, чтобы достичь уплотнения даже при изменении температуры.
Внутренний выступ и наружная выемка внутренней перекрывающейся части и наружный выступ и внутренняя выемка наружной перекрывающейся части выполнены предпочтительно в форме дуги окружности, так как дуга может предотвратить концентрацию напряжений и облегчить обработку.
Предпочтительно, как показано на виде сверху, первая сцепляющаяся часть и вторая сцепляющаяся часть являются дугами окружностей, концентричными с поршневым кольцом, и каждая из них имеет длину дуги предпочтительно от 5 до 50 мм.
Контактирующая поверхность между внутренней перекрывающейся частью и наружной перекрывающейся частью является плотно пригнанной уплотняющей поверхностью и расположена концентрич-но с поршневым кольцом. При нагревании или трении поршневое кольцо может свободно расширяться и
сжиматься вдоль контактирующей поверхности (в концентрической окружности), и всегда поддерживать полностью герметичное состояние, для того чтобы эффективно решить проблемы утечки через отверстия поршневого кольца. Только дугообразное перекрытие или ступенчатое перекрытие не может обеспечить длительное плотно пригнанное и полностью герметичное состояние.
Предпочтительно скошенная поверхность верхнего клиновидного кольца входит в зацепление со скошенной поверхностью нижнего клиновидного кольца. Угол наклона между скошенной поверхностью верхнего клиновидного кольца и верхней поверхностью верхнего клиновидного кольца и угол наклона между скошенной поверхностью нижнего клиновидного кольца и нижней поверхностью нижнего клиновидного кольца, оба, составляют от 0,02 до 0,5°.
Угол наклона скошенной поверхности состоящего из двух частей клиновидного кольца по настоящему изобретению не может быть слишком большим. При высокоскоростном движении поршня работа двух скошенных поверхностей может генерировать очень сильную тенденцию относительного скольжения. Скользящее давление прямо пропорционально углу наклона скошенной поверхности и скорости поршня. Чем больше угол наклона и выше скорость, тем больше будет скользящее давление. Если угол наклона скошенной поверхности слишком велик (например, более 0,5°), это вызовет сильный износ стенки цилиндра, соответствующего толстому концу. Таким образом, лучше иметь меньший угол наклона скошенных поверхностей, а минимальный угол наклона должен составлять 0,02°.
В настоящем изобретении, угол наклона скошенной поверхности тесно связан со скоростью вращения двигателя внутреннего сгорания. На высокоскоростном двигателе внутреннего сгорания может быть установлено поршневое кольцо, имеющее меньший угол наклона скошенных поверхностей, в то время как на низкоскоростном двигателе внутреннего сгорания может быть установлено поршневое кольцо, имеющее больший угол наклона скошенных поверхностей. Таким образом, угол наклона а скошенной поверхности должен быть рассчитан в соответствии со скоростью вращения.
Предпочтительно, как показано на виде сверху поршневого кольца, угол между линией, соединяющей центр отверстия верхнего клиновидного кольца и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец верхнего клиновидного кольца, составляет от 10 до 30°, а угол между линией, соединяющей центр отверстия нижнего клиновидного кольца и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец нижнего клиновидного кольца, также составляет от 10
до 30°.
Контактирующая поверхность по настоящему изобретению остается в плотно пригнанном и полностью герметичном состоянии посредством давления внутренней перекрывающейся части на наружную перекрывающуюся часть. Теоретически одновременно будет изнашиваться рабочая поверхность поршневого кольца. Если трение на наружной перекрывающейся части больше трения на внутренней перекрывающейся части, на контактирующей поверхности будут появляться разрывы, следовательно, невозможно будет обеспечить плотное соприкосновение. Для того чтобы поддерживать внутреннюю перекрывающуюся часть и наружную перекрывающуюся часть в состояние плотного прилегания и полной герметичности, желательно чтобы трение во внутренней перекрывающейся части было немного больше трения на наружной перекрывающейся части.
Трение на тонком конце клиновидного кольца больше износа на толстом конце клиновидного кольца. На основании "принципа большего трения на тонкой части" в настоящем изобретении, центр отверстия клиновидного кольца смещен в сторону от плоскости, в которой расположены толстый и тонкий концы скошенной поверхности (т.е. центр симметрии клиновидного кольца) под определенным углом. Желательно, чтобы создать участок, имеющий большее трение (часть клиновидного кольца, примыкающая к наружной выемке внутренней перекрывающейся части) в центре симметрии клиновидного кольца, так что трение во внутренней перекрывающейся части больше трения на наружной перекрывающейся части. Когда тонкий конец внутренней перекрывающейся части в центре симметрии изношен, первая сцепляющаяся часть внутренней перекрывающейся части давит на наружную перекрывающуюся часть для синхронного изнашивания. Таким образом, состояние плотного прилегания и полной герметичности может поддерживаться все время. В настоящем изобретении центр отверстия клиновидного кольца и его центр симметрии расположены смещенно под определенным углом, который является важной мерой для обеспечения длительного плотного прилегания и полной герметичности.
Кроме того, в зависимости от угла наклона скошенной поверхности, настоящее изобретение разработано с центром отверстия и центром симметрии клиновидного кольца, смещенными под определенным углом. Если угол наклона скошенной поверхности является большим, угол смещения между центром отверстия и центром симметрии клиновидного кольца является небольшим.
Кроме того, маслоудерживающее поршневое кольцо согласно настоящему изобретению может использоваться для установки в поршень только с одной канавкой поршневого кольца.
При этом надежное уплотнение поршня может быть достигнуто при использовании только одного маслоудерживающего поршневого кольца.
Маслоудерживающее поршневое кольцо по настоящему изобретению может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания и компрессорах. Поршневое кольцо по настоящему изо
бретению может заменить множество обычных поршневых колец, каждое из которых имеет литую структуру, и имеет преимущества, заключающиеся в улучшении смазывающих свойствах, полной герметичности и высокой надежности. Для компрессора, имеющего сверхвысокое рабочее давление, также могут быть использованы два маслоудерживающих поршневых кольца.
Очевидно, что настоящее изобретение обеспечивает маслоудерживающее поршневое кольцо с увеличенной общей толщиной сборки из двух поршневых колец. Таким образом, повышается структурная прочность, и рабочая поверхность каждого клиновидного кольца снабжается от одной до трех масло-удерживающими канавками. Верхнее клиновидное кольцо снабжено маслосборной канавкой и соединительными отверстиями, для того чтобы значительно улучшить смазочные свойства, герметичность и надежность поршневого кольца. Таким образом, настоящее изобретение позволяет заменить несколько обычных поршневых колец, каждое из которых имеет литую структуру, только одним маслоудержи-вающим поршневым кольцом.
Маслоудерживающее поршневое кольцо по настоящему изобретению образует состояние уплотнения с противоположными отверстиями посредством комплементации двух скошенных поверхностей, закрывает первый канал утечки сборкой из двух частей, закрывает второй канал утечки с помощью натяжения внутренней перекрывающейся части клиновидного кольца с образованием состояния плотного прилегания и полной герметичности и закрывает третий канал утечки за счет увеличения общей толщины сборки двух поршневых колец для улучшения герметичности рабочей поверхности, гарантирует эффекты смазки и герметизации рабочей поверхности с помощью маслоудерживающей канавки, и эффективно предотвращает отложение кокса с помощью маслосборной канавки для сбора смазочного масла, обычно закачиваемого в камеру сгорания, для смазки рабочей поверхности. Таким образом, для достижения отличного эффекта герметизации согласно настоящему изобретение требуется только одно масло-удерживающее поршневое кольцо, и оно может заменить несколько обычных поршневых колец, каждое из которых имеет литую структуру.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид спереди маслоудерживающего поршневого кольца в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой вид сверху маслоудерживающего поршневого кольца в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет собой схематический чертеж маслоудерживающего поршневого кольца, которое установлено на поршневом кольце в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет собой вид спереди маслоудерживающего поршневого кольца согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 представляет собой вид сверху маслоудерживающего поршневого кольца согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 представляет собой частичный вид в разрезе маслоудерживающего поршневого кольца, которое установлено на поршневом кольце, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Ссылочные позиции, использованные на чертежах, поясняются ниже: 100: маслоудерживающее поршневое кольцо; 100а: верхнее клиновидное кольцо; 100b: нижнее клиновидное кольцо; 101: первая рабочая поверхность; 102: вторая рабочая поверхность; 103: верхняя поверхность; 104: нижняя поверхность; 105: маслоудерживающая канавка; 106: маслоудерживающая канавка; 107: скошенная (конусная) поверхность верхнего клиновидного кольца; 108: скошенная (конусная) поверхность нижнего клиновидного кольца; 110: внутренняя перекрывающаяся часть; 110а: внутренний выступ, 110b: первая сцепляющаяся часть; 110с: наружная выемка (углубление); 111: первый разрыв, 120: наружная перекрывающаяся часть; 120а: внутренняя выемка; 120b: вторая сцепляющаяся часть; 120с: наружный выступ; 112: второй разрыв; 200: маслоудерживающие поршневые кольца, 200а: верхнее клиновидное кольцо, 200b: нижнее клиновидное кольцо; 201: первая рабочая поверхность; 202: вторая рабочая поверхность; 203: верхняя поверхность; 204: нижняя поверхность; 205: маслоудерживающая канавка; 206: маслоудерживающая канавка; 207: скошенная (конусная) поверхность верхнего клиновидного кольца; 208: скошенная (конусная) поверхность нижнего клиновидного кольца; 213: нижний боковой зазор; 214: задний зазор; 215: верхний боковой зазор; 216: маслосборная канавка; 217: соединительное отверстие, 500: маслосъём-ное кольцо; 600: поршень; Н: общая толщина сборки верхнего клиновидного кольца и нижнего клиновидного кольца; D: ширина поршневого кольца; а: угол наклона скошенной (конусной) поверхности; р0: угол; р1: угол; О: центр поршневого кольца; Р: толстый конец верхнего клиновидного кольца 100а; Q: тонкий конец верхнего клиновидного кольца 100а; S: центр отверстия верхнего клиновидного кольца 100а; N: центр отверстия нижнего клиновидного кольца 100b.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение описывается ниже в виде вариантов его осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами.
На фиг. 1-3 показан схематический чертеж в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 показан вид спереди маслоудерживающего поршневого кольца в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. В соответствии с настоящим изобретением маслоудерживающее поршневое кольцо включает, как показано на фиг. 1, верхнее клиновидное кольцо 100а и нижнее клиновидное кольцо 100b, сцепленные друг с другом. Верхнее клиновидное кольцо 100а выполнено с отверстием и имеет первую рабочую поверхность 101, контактирующую со стенкой цилиндра. Нижнее клиновидное кольцо 100b снабжено отверстием и имеет вторую рабочую поверхность 102, контактирующую со стенкой цилиндра. Первая рабочая поверхность 101 снабжена одной маслоудерживающей канавкой 105, и вторая рабочая поверхность 102 снабжена одной маслоудержи-вающей канавкой 106. Верхнее клиновидное кольцо 100а имеет верхнюю поверхность 103, которая контактирует с канавкой поршневого кольца при использовании. Нижнее клиновидное кольцо 100b имеет нижнюю поверхность 104, которая контактирует с канавкой поршневого кольца при использовании. Верхнее клиновидное кольцо 100а далее имеет скошенную поверхность 107, сцепляющуюся со скошенной поверхностью нижнего клиновидного кольца 100b, так что верхнее клиновидное кольцо 100а и нижнее клиновидное кольцо 100b зацепляются вместе (соединяются).
В варианте, показанном на фиг. 1, осевая линия маслоудерживающей канавки 105 расположена параллельно верхней плоскости/поверхности 103 верхнего клиновидного кольца 100а, т.е. маслоудержи-вающая канавка 105 расположена параллельно верхней поверхности 103 верхнего клиновидного кольца 100а. Осевая линия маслоудерживающей канавки 106 расположена параллельно нижней плоскости/поверхности 104 нижнего клиновидного кольца 100b, т.е. маслоудерживающая канавка 106 расположена параллельно нижней поверхности 104 нижнего клиновидного кольца 100b. Кроме того, верхняя поверхность 103 верхнего клиновидного кольца 100а параллельна нижней поверхности 104 нижнего клиновидного кольца 100b.
Фиг. 2 представляет собой вид сверху маслоудерживающего поршневого кольца в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, отверстие верхнего клиновидного кольца 100а и отверстие нижнего клиновидного кольца 100b смещены друг относительно друга, т.е. указанные два отверстия выполнены не в одном направлении.
Отверстие верхнего клиновидного кольца 100а имеет внутреннюю перекрывающуюся часть 110 и наружную перекрывающуюся часть 120. Внутренняя перекрывающаяся часть 110 включает внутренний выступ 110а, наружную выемку 110с и первую сцепляющуюся часть 110b, соединяющую внутренний выступ 110а с наружной выемкой 110с. Наружная перекрывающаяся часть 120 включает внутреннюю выемку 120а, наружный выступ 120с и вторую сцепляющуюся часть 120b, соединяющую внутреннюю выемку 120а с наружным выступом 120с. Первая сцепляющая часть 110b и вторая сцепляющая часть 120b зацепляются с образованием уплотнения.
Кроме того, как показано на фиг. 2, внутренний выступ 110а и наружная выемка 110с внутренней перекрывающейся части 110 предпочтительно имеют форму дуги окружности, и наружный выступ 120с и внутренняя выемка 120а наружной перекрывающейся части 120 предпочтительно имеют форму дуги окружности (круговой профиль).
Далее, как показано на фиг. 2, первая сцепляющаяся часть 110b и вторая сцепляющаяся часть 120b являются дугами окружностей, соосными с центром О поршневого кольца. Диаметр поршневых колец может быть очень большим или очень маленьким. Наименьший диаметр может составлять 40 мм и наибольший диаметр - 600 мм, поэтому длина дуги первой сцепляющейся части 110b и второй сцепляющейся части 120b предпочтительно составляет от 5 до 50 мм.
Первый разрыв 111 находится между внутренним выступом 110а внутренней перекрывающейся части 110 и внутренней выемкой 120а наружной перекрывающейся части 120. Второй разрыв 112 находится между наружной выемкой 110с внутренней перекрывающейся части 110 и наружным выступом 120с наружной перекрывающиеся части 120. Первый разрыв 111 и второй разрыв 112 используются для расширения и сжатия. Разрыв составляет от 0,5 до 3 мм при самой высокой температуре (в состоянии расширения). Первая сцепляющаяся часть 110b и вторая сцепляющаяся часть 120b выполнены в виде дуг окружностей, соосных с центром О поршневых колец, и снабжены разрывом между внутренним выступом 110а и внутренней выемкой 120а и между наружной выемкой 110с и наружным выступом 120с, соответственно, поэтому при нагревании для расширения или истирания поршневые кольца могут свободно расширяться и сжиматься вдоль сцепляющейся поверхности и всегда удерживаться в состоянии плотного прилегания и полной герметичности.
Кроме того, в рабочем такте поршни могут быть очень длинными или очень короткими. Самый длинный ход может составлять вплоть до 3000 мм, а самый короткий ход может быть 50 мм. В соответствии с поршневым кольцом в первом варианте осуществления настоящего изобретения общая толщина Н сборки верхнего клиновидного кольца 100а и нижнего клиновидного кольца 100b составляет от 2 до 50 мм. Общая толщина Н сборки верхнего и нижнего клиновидных колец проектируется в соответ
ствии с рабочим давлением, от 1,5 до 4 раза больше обычных литых поршневых колец с отверстием.
В маслоудерживающем поршневом кольце по настоящему варианту осуществления увеличение общей толщины Н сборки верхнего и нижнего клиновидных колец вызывает усиление его структурной прочности. Таким образом, если общая толщина сборки превышает более чем в 2 раза известные обычные поршневые кольца, ширина D поршневого кольца должна быть соответствующим образом уменьшена из-за избыточной силы упругости.
В настоящем варианте осуществления профили маслоудерживающих канавок 105, 106 выполнены приблизительно трапециевидной формы. Маслоудерживающие канавки 105, 106 имеют глубину в пределах от 0,5 до 2 мм, ширину отверстия в пределах от 0,4 до 1,8 мм, и угол наклона боковой стенки составляет от 2 до 10°. Нижняя сторона (дно) трапеции может быть прямой или также может быть дугой.
В настоящем варианте осуществления, угол наклон а скошенной поверхности 107 верхнего клиновидного кольца 100а относительно верхней поверхности 103 верхнего клиновидного кольца 100а установлен от 0,02 до 0,5°. Угол наклона а скошенной поверхности 108 нижнего клиновидного кольца 100b по отношению к нижней поверхности 104 нижнего клиновидного кольца 100b также установлен от 0,02
до 0,5°.
В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг. 2, угол р0 между линией, соединяющей центр S отверстия верхнего клиновидного кольца 100а и центр О поршневого кольца 100, и линией, соединяющей толстый конец Р и тонкий конец Q верхнего клиновидного кольца 100а, установлен в пределах от 10 до 30°. Кроме того, угол р1 между линией, соединяющей центр N отверстия нижнего клиновидного кольца 100b и центр О поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец Q и тонкий конец Р нижнего клиновидного кольца 100b, установлен в пределах от 10 до 30°.
Фиг. 3 представляет собой схематический чертеж маслоудерживающего поршневого кольца, которое собрано на поршне в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения поршневое кольцо 100 установлено на поршне 600. Поршень 600 снабжен также маслосъемным кольцом 500 и поршневое кольцо 100 расположено над маслосъемным кольцом 500. Как видно из фиг. 3, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения хороший эффект уплотнения может быть достигнут даже при использовании только одного поршневого кольца.
Следующий, второй вариант осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на фиг. 4-6. Второй вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой улучшенный первый вариант осуществления, поэтому признаки, аналогичные первому варианту осуществления, обозначены аналогичными ссылочными позициями, и их соответствующее описание опущено.
Как описано в предшествующем уровне техники, поршневое кольцо закачивает масло в канавку поршневого кольца. Из-за перекачки масла смазочное масло проходит в камеру сгорания и, в конце концов, образует осажденный кокс. Второй вариант осуществления настоящего изобретения предназначается для решения этой проблемы.
Фиг. 4 представляет собой вид спереди маслоудерживающего поршневого кольца согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения маслоудерживающее поршневое кольцо 200 включает верхнее клиновидное кольцо 200а и нижнее клиновидное кольцо 200b, сцепленные друг с другом. Верхнее клиновидное кольцо 200а выполнено с отверстием и имеет первую рабочую поверхность 201, контактирующую со стенкой цилиндра. Нижнее клиновидное кольцо 200b снабжено отверстием и также имеет вторую рабочую поверхность 202, контактирующую со стенкой цилиндра. Первая рабочая поверхность 201 снабжена двумя маслоудерживающими канавками 205, и вторая рабочая поверхность 202 снабжена двумя маслоудерживающими канавками 206. Верхнее клиновидное кольцо 200а имеет верхнюю поверхность 203, которая контактирует с канавкой поршневого кольца при использовании. Кроме того, нижнее клиновидное кольцо 200b имеет нижнюю поверхность 204, которая контактирует с канавкой поршневого кольца при использовании. Верхнее клиновидное кольцо 200а также имеет скошенную поверхность 207, которая контактирует со скошенной поверхностью 208 нижнего клиновидного кольца 200b, так что верхнее клиновидное кольцо 200а и нижнее клиновидное кольцо 200b сцепляются вместе.
Фиг. 5 представляет собой вид сверху маслоудерживающего поршневого кольца согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, маслосборная канавка 216, расположенная на верхней поверхности 203 верхнего клиновидного кольца 200а, является круглой, и на дне маслосборной канавки 216 равномерно распределены 8 соединительных отверстий 217.
Фиг. 6 представляет собой частичное поперечное сечение маслоудерживающего поршневого кольца, которое собрано на поршне в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, верхнее клиновидное кольцо 200а снабжено двумя маслоудерживающими канавками 205, и верхняя поверхность 203 верхнего клиновидного кольца 200а снабжена маслосборной канавкой 216. Соединительные отверстия 217 соединяет маслосборную канавку 216 с маслоудерживаю-щей канавкой 205, расположенной на верхней стороне верхнего клиновидного кольца 200а. Кроме того, как показано на фиг. 6, когда поршень совершает возвратно-поступательное движение, верхний боковой
зазор 215 и нижний боковой зазор 213 попеременно закрываются. Таким образом, смазочное масло закачивается из нижнего бокового зазора 213 в задний зазор 214 в направлении стрелки, а затем из заднего зазора 214 в верхний боковой зазор 215. Когда верхний боковой зазор 215 закрыт, смазочное масло собирается в маслосборной канавке 216 и вводится в верхнюю маслоудерживающую канавку 205 через соединительные отверстия 217. Масло-сборная канавка 216 собирает смазочное масло, которое выполнило задачу смазки и очистки, для смазки рабочей поверхности поршневого кольца и предотвращения прохождения смазочного масла в камеру сгорания и формирования осажденного кокса.
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения имеются 8 соединительных отверстий, число которых может быть от 4 до 16. Эти соединительные отверстия 217 равномерно распределены по маслосборной канавке 216, а также вводят смазочное масло из маслосборной канавки 216 в маслоудерживающую канавку 205. Диаметр этих соединительных отверстий 217 предпочтительно составляет от 0,5 до 1,5 мм.
Как показано на фиг. 6, поперечное сечение маслосборной канавки 216 имеет приблизительно U-образную форму, и глубина маслоудерживающей канавки 216 может составлять от 0,5 до 2 мм, а его ширина может быть 0,8 до 3 мм.
Изложенное выше представляет собой схематическое описание настоящего изобретения. Ниже приведены экспериментальные примеры осуществления настоящего изобретения в сравнении с традиционными методиками, при помощи которых могут быть четко продемонстрированы положительные эффекты и преимущества настоящего изобретения.
Табл. 1 показывает бензиновый двигатель, который имеет давление 1,5 МПа, когда поршень находится в верхней мертвой точке, и самую высокую скорость вращения 8000 об/мин.
Таблица 1
Настоящее изобретение
Обычные конструкции
Тип поршневого кольца
Маслоудерживающее поршневое кольцо, включающее верхнее клиновидное кольцо и нижнее клиновидное кольцо
Литое поршневое кольцо С отверстием
Число поршневых колец
Число маслосъемных колец
Диаметр поршневого кольца
80 мм
80 мм
Толщина поршневого кольца
4,2 мм
2,8 мм
Ширина поршневого кольца
4,8 мм
5 мм
Число, месторасположение, форма и размер маслоудерживающей канавки
Одна; размещена на верхнем клиновидном кольце; трапециевидная; глубина: 0,6 мм; ширина отверстия: 0,5 мм; угол наклона боковой стенки: 4°.
Нет
Другие параметры
а = 0,02° Po=Pi = 30°
Длина обеих дуг первой и второй сцепляющихся частей составляет 5 мм; после расширения, оба первый и второй разрывы составляют 0.5 мм.
Эффекты
Срок службы поршневого кольца может быть удлинен более чем на один раз, и датчик давления в цилиндре показывает, что давление увеличивается до 0,1 МПа.
Эффекты
Срок службы поршневого кольца может
быть удлинен более чем на один раз; и
датчик давления в цилиндре показывает,
что давление увеличивается до 0,12
МПа.
после расширения, оба первый и второй разрывы составляют 1,5 мм
Эффекты
Срок службы поршневого кольца может быть удлинен более чем на один раз, и датчик давления в цилиндре показывает, что давление увеличивается до 0,2 МПа.
Длина обоих дуг первой и второй сцепляющихся частей составляет 15 мм; после расширения, оба первый и второй разрывы составляют 0,5 мм
Эффекты
Срок службы поршневого кольца может быть удлинен более чем на один раз, и датчик давления в цилиндре показывает, что давление увеличивается до 0,15 МПа.
Все, что приведено выше, является только схематическими вариантами осуществления настоящего изобретения. Должно быть принято во внимание, что различные изменения могут быть сделаны в настоящем изобретении, не отходя от сущности изобретения.
Например, настоящее изобретение предполагает, что скошенные поверхности двух клиновидных колец имеют постоянный угол наклона а, но не требуется, чтобы отверстия двух клиновидных колец оставались неизменно равными 180°, поэтому является приемлемым относительное отклонение. В частности, отверстия двух клиновидных колец могут быть больше или меньше 180°, с целью увеличения свободы при обработке и снижения процента брака.
В качестве другого примера настоящее изобретение должно гарантировать полную толщину Н сборки из двух клиновидных колец, но при этом не требуется полное равенство в толщине двух колец, поэтому приемлемо, что одно кольцо может быть немного тоньше, в то время как другое кольцо - немного толще. Отклонение толщины одного кольца от другого является допустимым с целью увеличения свободы при обработке и снижения процента брака.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Маслоудерживающее поршневое кольцо, включающее верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b), сцепленные друг с другом, каждое верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) и каждое нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b) снабжены отверстием; верхнее клиновидное кольцо (100а, 200а) имеет первую рабочую поверхность (101, 201), находящуюся в контакте со стенкой цилиндра, и нижнее клиновидное кольцо (100b, 200b) имеет вторую рабочую поверхность (102, 202), находящуюся в контакте со стенкой цилиндра; при этом по меньшей мере одна первая рабочая поверхность (101, 201) и одна вторая рабочая поверхность (102, 202) выполнены по меньшей мере с одной маслоудерживающей канавкой (105, 106, 205, 206), отличающееся тем, что отверстия верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), каждое, включают внутреннюю перекрывающуюся часть (110) и наружную перекрывающуюся часть (120); внутренняя перекрывающаяся часть (110) включает внутренний выступ (110а), наружную выемку (110с) и первую сцепляющуюся часть (110b), соединяющую внутренний выступ (110а) с наружной выемкой (110с); наружная перекрывающаяся часть (120) включает наружный выступ (120с), внутреннюю выемку (120а) и вторую сцепляющуюся часть (120b), соединяющую наружный выступ (120с) с внутренней выемкой (120а); первая сцепляющая часть (110b) и вторая сцепляющая часть (120b) сцеплены; между внутренним выступом (110а) внутренней перекрывающейся части (110) и внутренней выемкой (120а) наружной перекрывающейся части (120) имеется первый разрыв (111); между наружной выемкой (110с) внутренней перекрывающейся части (110) и наружным выступом (120с) наружной перекрывающейся части (120) имеется второй разрыв; как показано на виде сверху поршневого кольца, угол (р0) между линией, соединяющей центр отверстия верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец верхнего клиновидного кольца (100а, 200а), составляет от 10 до 30°, угол (р1) между линией, соединяющей центр отверстия нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) и центр поршневого кольца, и линией, соединяющей толстый конец и тонкий конец нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), составляет от 10 до 30°.
2. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1, отличающееся тем, что верхнее клиновидное кольцо (200а) выполнено с маслоудерживающей канавкой (205) и верхняя поверхность (203) верхнего клиновидного кольца (200а) снабжена маслосборной канавкой (216), которая соединена с маслоудержи-вающей канавкой (205).
3. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1 или 2, отличающееся тем, что осевые линии мас-лоудерживающей канавки (105, 106, 205, 206) и верхней поверхности (103, 203) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) параллельны.
4. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что первая рабочая поверхность (101, 201) по середине и вторая рабочая поверхность (102, 202) по середине, каждая, снабжены одной маслоудерживающей канавкой (105, 106, 205, 206) или первая рабочая поверхность (101, 201) и вторая рабочая поверхность (102, 202), каждая, снабжены равномерно распределенными двумя или тремя маслоудерживающими канавками (105, 106, 205, 206).
5. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что поперечное сечение маслоудерживающей канавки (105, 106, 205, 206) имеет, по существу, трапециевидную форму, нижняя сторона трапеции представляет собой прямую линию или дугу окружности, глубина маслоудер-живающей канавки составляет от 0,5 до 2 мм, ширина ее отверстия составляет от 0,4 до 1,8 мм и боковая стенка маслоудерживающей канавки имеет угол наклона от 2 до 10°.
6. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что в нижней части маслосборной канавки (216) выполнены от 4 до 16 соединительных отверстий (217), которые соединены с маслоудерживающей канавкой (205), причем эти соединительные отверстия (217) равномерно распределены по маслосборной канавке (216), диаметр соединительных отверстий (217) составляет от 0,5 до 1,5 мм.
7. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что масло-сборная канавка (216) имеет U-образное поперечное сечение, глубину от 0,5 до 2 мм и ширину 0,8 до 3 мм.
8. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что общая толщина (Н) сборки верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) составляет от 2 до 50 мм.
9. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1, отличающееся тем, что, как показано на виде сверху, внутренний выступ (110а) и наружная выемка (110с) внутренней перекрывающейся части (110) и наружный выступ (120с) и внутренняя выемка (120а) наружной перекрывающейся части (120) имеют форму дуги окружности.
10. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.1 или 9, отличающееся тем, что, как показано на
виде сверху, первая сцепляющаяся часть (110b) и вторая сцепляющаяся часть (120b) являются дугами,
соосными с поршневым кольцом.
11. Маслоудерживающее поршневое кольцо по п.10, отличающееся тем, что первая сцепляющаяся часть (110b) и вторая сцепляющаяся часть (120b) имеют длину дуги от 5 до 50 мм и каждый первый разрыв (111) и каждый второй разрыв (112) составляют от 0,5 до 3 мм в состоянии расширения.
12. Маслоудерживающее поршневое кольцо по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что скошенная поверхность (107, 207) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и скошенная поверхность (108, 208) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) сцеплены друг с другом; угол наклона (а) скошенной поверхности (107, 207) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) по отношению к верхней поверхности (103, 203) верхнего клиновидного кольца (100а, 200а) и угол наклона (а) скошенной поверхности (108, 208) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b) по отношению к нижней поверхности (104, 204) нижнего клиновидного кольца (100b, 200b), оба, составляют от 0,02 до 0,5°.
11.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025890
- 1 -
025890
- 1 -
025890
- 1 -
025890
- 1 -
025890
- 1 -
025890
- 1 -
025890
- 4 -
025890
- 9 -
025890
- 11 -
025890
- 14 -