RU2128306C1

RU2128306C1 - Eccentric piston

Info

Publication number: RU2128306C1
Application number: RU96122204/06A
Authority: RU
Original assignee: Климович Борис Михайлович
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1996-11-18
Publication date: 1999-03-27

Abstract

FIELD: piston compressors and internal combustion engines; engine manufacture. SUBSTANCE: eccentric piston has crown, skirt and compression rings whose slits are directed towards side of pressing the piston to sleeve. Center of turning of piston crown is shifted from axis of piston by amount equal to half thermal expansion less thermal difference in piston depth which is necessary for bringing the piston generatrix and sleeve generatrix into coincidence. EFFECT: reduced leakage of working gases during working stroke of piston. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к поршневым компрессорным и д.в.с. и может быть использовано в двигателестроении. The invention relates to reciprocating compressor and and can be used in engine building.

Известен эксцентричный поршень, содержащий головку поршня, юбку поршня и компрессионные кольца, ориентированные разрезами в сторону рабочего прижима поршня к гильзе (патент US N 4367702, кл. F 02 F 5/00, 1985 г.). An eccentric piston is known comprising a piston head, a piston skirt and compression rings oriented by cuts towards the working pressure of the piston against the sleeve (US Pat. No. 4,367,702, class F 02 F 5/00, 1985).

Известный поршень радикально изменяет поршневую группу двигателей. Однако в нем не достигается полного устранения стыковых зазоров, т.к. поршень, имея зауженную головку и износ, всегда образует зазоры утечки, поскольку прижима и притертого пятна в пояске колец не бывает. The known piston radically changes the piston group of engines. However, it does not achieve a complete elimination of butt gaps, because the piston, having a narrowed head and wear, always forms leakage gaps, since there is no clamp and ground spot in the ring girdle.

Вторым существенным недостатком является сопряжение не притертой, острой и искривленной в двух направлениях кромкой кольца, с нижней стенкой канавки. Такое уплотнение ничтожно и вызывает значительную утечку газов. The second significant drawback is the pairing of the not ground, sharp and bent in two directions the edge of the ring, with the bottom wall of the groove. Such a seal is negligible and causes a significant leak of gases.

Задачей настоящего изобретения - устранить эти недостатки и повысить эффективность работы колец и д.в.с. за счет уменьшения утечки рабочих газов при рабочем ходе поршня. The objective of the present invention is to eliminate these disadvantages and increase the efficiency of the rings and the engine. by reducing the leakage of working gases during the stroke of the piston.

Технический результат изобретения достигается тем, что центр обточки головки поршня смещен от оси поршня на величину, равную половине теплового расширения минус тепловая разница по высоте поршня, для совмещения образующих поршня и образующей гильзы. Кроме того поясок колец и поршень установлены с возможностью образования притертого пятна, в пределах которого размещены стыки колец. При этом нижняя внешняя грань компрессионного кольца может быть выполнена с возможностью притирания на величину толщины кольца. The technical result of the invention is achieved in that the center of the turning of the piston head is offset from the axis of the piston by an amount equal to half the thermal expansion minus the thermal difference in height of the piston to combine the piston generators and the liner. In addition, the girdle of the rings and the piston are installed with the possibility of the formation of a ground spot, within which the joints of the rings are placed. In this case, the lower outer face of the compression ring can be configured to rub by the thickness of the ring.

В результате образующая поршня совпадает с гильзой в рабочий такт, а в зоне контакта образуется притертое пятно кольца и поршня к зеркалу гильзы. Следовательно, при созданном исключении зазоров, утечка газов на порядок ниже, даже и при амортизации кольца. As a result, the piston generatrix coincides with the liner at the operating stroke, and in the contact zone, a ground spot of the ring and piston forms to the liner mirror. Consequently, with the created exclusion of gaps, gas leakage is an order of magnitude lower, even when the ring is amortized.

На фиг. 1 изображен эксцентричный поршень с компрессионным кольцом, в разрезе; на фиг. 2 - вид по стрелке A на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1. In FIG. 1 shows a cross section of an eccentric piston with a compression ring; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1; in FIG. 3 - node 1 in FIG. 1.

Эксцентричный поршень д.в.с. содержит головку поршня 1, юбку поршня 2, компрессионные кольца 3 и гильзу 4. Eccentric piston contains a piston head 1, a piston skirt 2, compression rings 3 and a sleeve 4.

Компрессионные кольца 3 ориентированы разрезами (стыками) в сторону рабочего прижима поршня 1 к гильзе 4. Центр обточки головки поршня 1 смещен от оси поршня на величину, равную половине теплового расширения минус тепловая разница по высоте поршня, для совмещения образующих головки поршня 3 и гильзы 4. Поясок колец 3 и поршень 1 установлены с возможностью образования притертого пятна, в пределах которого размещены стыки колец 3. Нижняя внешняя грань 5 компрессионного кольца 3 выполнена с возможностью притирания на величину толщины кольца 3. The compression rings 3 are oriented by cuts (joints) in the direction of the working clamp of the piston 1 to the sleeve 4. The center of the turning of the piston head 1 is offset from the axis of the piston by an amount equal to half the thermal expansion minus the thermal difference in height of the piston to combine the generatrices of the piston head 3 and the sleeve 4 The belt of rings 3 and the piston 1 are installed with the possibility of forming a ground spot, within which the joints of the rings are placed 3. The lower outer face 5 of the compression ring 3 is made with the possibility of grinding by the thickness of the ring 3.

Центр обточки головки поршня смещается от его оси в сторону направления вектора усилия шатуна к наибольшей эллипсной выработке гильзы 4 на зазор допуска и припуска на притирание. Это позволяет создать прямолинейную образующую поршня, прилегающую к гильзе в нагретом состоянии. В результате в зоне контакта образуется пятно кольца и поршня к зеркалу гильзы. The center of the turning of the piston head is shifted from its axis in the direction of the direction of the connecting rod effort vector to the greatest ellipse output of the sleeve 4 to the tolerance gap and grinding allowance. This allows you to create a rectilinear generatrix of the piston adjacent to the sleeve in a heated state. As a result, a stain of the ring and piston is formed in the contact zone to the sleeve mirror.

Перед сборкой поршневой группы стыки (разрезы) колец 3 ориентируется в пределах притертого пятна. Before assembling the piston group, the joints (cuts) of the rings 3 are oriented within the lapped spot.

На время притирания (приработки) должны быть зафиксированы от проворачивания. At the time of grinding (running-in) should be fixed from turning.

После приработки колец фиксаторы удаляются. В двухтактных д.в.с. фиксаторы не удаляются. Компрессионные кольца 3 в рабочий такт скручиваются, опираясь на внешнюю острую кромку. Внешнюю нижнюю кромку 5 кольца 3 необходимо срезать на угол скручивания на расстояние толщины кольца и притереть. Притирку следует производить в напряженном состоянии на ширину толщины компрессионного кольца. Срезом нижней кромки кольца 3 устраняется сопряжение острой кромки с канавкой поршня, а уширенная поверхность до толщины (высоты) кольца 3 создает равное газовое сопротивление по периметру кольца и грани его, снижая утечку газов и повышая КПД, т.к. удлиняется уплотненный притиранием путь газов утечки. After running in the rings, the retainers are removed. In push-pull engines latches are not removed. Compression rings 3 are twisted into a working cycle, relying on an external sharp edge. The outer lower edge 5 of the ring 3 must be cut off by a twisting angle to a distance of the thickness of the ring and rub. Lapping should be done in tension to the width of the compression ring. By cutting the lower edge of the ring 3, the pairing of the sharp edge with the piston groove is eliminated, and the widened surface to the thickness (height) of the ring 3 creates equal gas resistance along the perimeter of the ring and its face, reducing gas leakage and increasing efficiency, since leaking gas path sealed by rubbing is lengthened.

В результате д. в. с. увеличит свой моторесурс, снизится расход ГСМ и эко-сферы, повысится мощность и производительность, снизятся амортизационные расходы и повысится международная конкурентоспособность по экономике и экологии. As a result, d. with. It will increase its motor resource, reduce fuel consumption and the eco-sphere, increase power and productivity, reduce depreciation costs and increase international competitiveness in economics and ecology.

Claims

1. An eccentric piston containing a piston head, a piston skirt and compression rings oriented by cuts towards the working clamp of the piston to the sleeve, characterized in that the center of the piston head turning is offset from the piston axis by an amount equal to half the thermal expansion minus the thermal difference in piston height , for combining the generatrix of the piston and the generatrix of the sleeve.

2. The piston according to claim 1, characterized in that the band of rings and the piston are installed with the possibility of forming a ground spot, within which the joints of the rings are placed.

3. The piston according to claim 1, characterized in that the lower outer face of the compression ring is configured to rub by the thickness of the ring.