RU2591380C2

RU2591380C2 - Маслосъемное кольцо

Info

Publication number: RU2591380C2
Application number: RU2014106464/06A
Authority: RU
Inventors: Дирк БЕРЕНРОЙТЕР; Юрген ГИЛЛЕН; Кристоф МИКС
Original assignee: Федерал-Моугал Буршайд Гмбх
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2016-07-20
Also published as: DE102012004757A1; WO2013010520A1; PT2734753E; EP2734753B1; EP2734753A1; US20140165826A1; CN103649604B; KR102056429B1; KR20190016597A; JP5968435B2; JP2014525013A; BR112014000953A2; RU2014106464A; CN103649604A; KR20140038524A

Abstract

Изобретение относится к маслосъемным кольцам. Маслосъемное кольцо содержит базовое тело с радиально наружной рабочей поверхностью, одной радиально внутренней окружной поверхностью, а также одной верхней кромкой и одной нижней кромкой и содержит по меньшей мере две покрытые по мере необходимости износоустойчивым покрытием стенки рабочей поверхности, которые, исходя от базового тела радиально в направлении их обращенного к сопряженной рабочей поверхности конца, образуя под заданным углом кромок шейки, конически сужаются, а свободный конец стенок рабочей поверхности, исходя от расположенной на стороне пространства масла области в направлении расположенной на стороне камеры сгорания области, выполнен по меньшей мере частично скошенным. При этом соответствующие участки перехода, с одной стороны, от скошенной области рабочих стенок в шейки и, с другой стороны, от шеек в базовое тело выполнены закругленными, причем скошенная область стенок рабочей поверхности взаимодействует с простирающимся в направлении расположенной на стороне пространства масла области цилиндрически проходящим участком, радиус присутствующей на цилиндрическом участке маслосъемной кромки составляет от 0,02 до 0,2 мм, угол кромки составляет <18°, ширина соответствующего цилиндрического участка составляет <0,15 мм. Изобретение повышает надежность устройства. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к маслосъемному кольцу, содержащему базовое тело с радиально наружной рабочей поверхностью, радиально внутренней окружной поверхностью, а также одной верхней и одной нижней кромками, каждая из которых содержит, по меньшей мере две, оснащенные по мере необходимости износоустойчивым покрытием стенки рабочей поверхности, которые конически сужаются под задаваемым углом в направлении их обращенного к сопряженной рабочей поверхности конца, исходя из базового тела, а свободные концы стенок рабочей поверхности, исходя из расположенной на стороне пространства масла области, выполнены в направлении расположенной на стороне камеры сгорания области, по меньшей мере, частично скошенными, причем соответствующие области перехода, с одной стороны, от скошенной области стенки рабочей поверхности в шейки и, с другой стороны, из шеек в базовое тело, выполнены закругленными.

Уровень техники

Такого рода уровень техники описывается в заявке WO 2008/151589 A1.

Описанное в данном случае маслосъемное кольцо содержит конические стенки рабочей поверхности, а также определенный радиус вместо острой маслосъемной кромки. Эта маслосъемная кромка хотя и является щадящей в отношении износа сопряженной рабочей поверхности, например, цилиндровой гильзы, но не обеспечивает идеального эффекта съема масла.

Из заявки WO 01/53727 A1 известно поршневое маслосъемное кольцо, которое содержит, по меньшей мере, одну, оснащенную износоустойчивым покрытием, коническую рабочую стенку. В области конической плоскости рабочей стенки предусмотрено оснащенное износоустойчивым покрытием радиальное возвышение с задаваемой радиальной высотой и шириной, причем присутствуют один участок, проходящий под наклоном, и один участок с цилиндрическим прохождением.

Это маслосъемное кольцо обеспечивает вследствие своей конической цилиндрической рабочей стенки очень хороший эффект съема масла. Недостатком этого кольца является то, что вследствие описанного в этой брошюре технологического процесса (изготовление предварительного контура методом токарной обработки, нанесение покрытия, шлифование профиля и изготовление готового контура) образуется маслосъемная кромка с острыми краями. Эта острая маслосъемная кромка в совокупности с хорошим маслосъемным действием ведет в отдельных случаях использования к повышенному износу сопряженной рабочей поверхности, например цилиндровой буксы.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является дальнейшая разработка поршневого маслосъемного кольца, которое обладает столько же хорошим маслосъемным действием, что и относящееся к уровню техники маслосъемное кольцо в соответствии с заявкой WO 01/53727 A1, однако, одновременно снижает износ сопряженной рабочей поверхности, например втулки цилиндра.

Эта задача решается за счет того, что скошенная область стенки рабочей поверхности находится во взаимодействии с простирающимся в направлении расположенной на стороне масла области цилиндрически проходящим участком, радиус присутствующих на цилиндрическом участке маслосъемных кромок составляет от о,02 до 0,2 мм, угол кромок ≤18° и ширина соответствующего цилиндрического участка составляет менее 0,15 мм.

Предпочтительные модификации предмета изобретения приведены в дополнительных пунктах формулы изобретения.

Предложенное решение показывает маслосъемное кольцо с конически цилиндрической рабочей поверхностью в области стенок рабочей поверхности, а также с маслосъемной кромкой с радиусом от 0,02 до 0,2 мм, в частности от 0,02 до 0,05 мм. Таким образом, создается компромисс между обоими описанными выше маслосъемными кольцами.

Кроме того, предпочтительно, угол кромок может быть ≤15°, в частности лежать между 5 и 15°.

Следующее преимущество может достигаться, если осевая высота базового тела составляет ≥1,2 мм, в частности составляет ≥1,5 мм.

В отличие от известного из уровня техники маслосъемного кольца возможно уменьшение ширины цилиндрической части рабочей стенки. Это, в свою очередь, предпочтительно, так как при ограниченной тангенциальной силе возможна реализация того же удельного давления, что и при известном ныне поршневом маслосъемном кольце, в результате чего возникает меньшая мощность трения, которая сопровождается также уменьшенным выбросом углекислого газа.

Так как контур вновь предложенного маслосъемного кольца перед нанесением покрытия проходит полную токарную обработку, кромка рабочих стенок может быть более крутой по сравнению с современным маслосъемным кольцом, обработанным методом профильного шлифования. За счет этого возможно создание маслосъемных колец с очень малой осевой конструктивной высотой (≥1,2 мм). Способ изготовления поршневого кольца может, однако, использоваться и для маслосъемных колец с обычными ныне осевыми высотами. Вследствие незначительного радиуса маслосъемной кромки обеспечивается оптимальная защита сопряженной рабочей поверхности, в частности цилиндровой гильзы.

С помощью предложенного угла кромки может быть оптимизирован расход масла.

Небольшая ширина цинической части рабочей стенки обеспечивает уменьшение трения.

Вследствие весьма малой осевой высоты конструктивная высота поршня также может уменьшаться, что связано с уменьшением веса.

Краткое описание чертежей

Предмет изобретения изображен на основании оного примера исполнения на чертеже и описан следующим образом.

Осуществление изобретения

Единственная фигура показывает маслосъемное кольцо 1 с базовым телом 2, которое содержит радиально наружную рабочую поверхность 3. Исходя от базового тела 2, радиально наружу простираются стенки 4, 5 рабочей поверхности. Базовое тело 2 содержит, кроме того, внутреннюю окружную поверхность 6, а также одну нижнюю кромку 7 и одну верхнюю кромку 8. Нижняя кромка 7 придана расположенной на стороне пространства масла области О, а кромка 8 придана расположенной на стороне камеры сгорания области В. В области внутренней окружной поверхности 6 выполнен окружный паз 9 для приема не изображенного более подробно разрезного кольца. Рабочие стенки 4, 5 сужаются радиально в направлении их конца 10, обращенного к не изображенной более подробно сопряженной рабочей поверхности, исходя из базового тела 2 под углом, <8°, кромки, образуя шейки 11, 13, конически сужаются, причем свободный конец 10 рабочих стенок 4, 5, исходя из расположенной на стороне пространств масла области О, в направлении расположенной на стороне камеры сгорания В, оснащены скосом 12. В направлении расположенной на стороне пространства масла области О к скошенной области 12 примыкает цилиндрически проходящий участок 14, который имеет ширину <0,15 мм. В зависимости от использования маслосъемного кольца 1 осевая конструктивная высота может иметь любой желаемый размер ≥1,2 мм. На стороне пространства масла цилиндрический участок 14 переходит в соответствующую шейку 11 с радиусом между 0,02 и 0,2 мм, предпочтительно, от 0,02 до 0,005 мм.

В данном примере рабочие стенки 4, 5 оснащены, по меньшей мере, износоустойчивым покрытием 15, которое, например, может представлять собой DLC-покрытие (покрытие из алмазоподобного углерода). Толщина покрытия соответствующего износоустойчивого слоя 15 может составлять максимально до 20 мкм и предусмотрена не только на наружной окружной поверхности рабочих стенок 4, 5, но и на кромках 11, 13 рабочих стенок 4, 5, а также на основании 16 паза рядом с рабочими стенками 4, 5.

Claims

1. Маслосъемное кольцо, содержащее базовое тело (2) с одной радиально наружной рабочей поверхностью (3), с одной радиально внутренней окружной поверхностью (6), а также одной верхней кромкой (8) и одной нижней кромкой (7), которое содержит две снабженные износоустойчивым покрытием (15) стенки (4, 5) рабочей поверхности, которые, исходя от базового тела (2) радиально в направлении их обращенного к сопряженной рабочей поверхности конца (10), образуя под задаваемым углом шейки (11, 13), конически сужаются, а свободный конец (10) стенок (4, 5) рабочей поверхности, исходя от расположенной на стороне пространства масла области (О) в направлении расположенной на стороне камеры сгорания области (8), по меньшей мере, выполнен частично скошенным, причем соответствующие участки перехода, с одной стороны, из скошенной области (12) рабочих стенок (4, 5) в шейки (11, 13) и, с другой стороны, из шеек (11, 13) в базовое тело (2) выполнены закругленными, отличающееся тем, что скошенная область (12) стенок (4, 5) рабочей поверхности находится во взаимодействии с простирающимся в направлении расположенной на стороне пространства масла области (О) цилиндрически проходящим участком (14), радиус (R) присутствующих на цилиндрическом участке (14) маслосъемных кромок составляет от 0,02 до 0,2 мм и угол кромки составляет ≤18°, ширина соответствующего цилиндрического участка (14) составляет <0,15 мм.

2. Маслосъемное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что радиус (R) маслосъемной кромки составляет от 0,02 до 0,05 мм.

3. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что угол кромки составляет ≤15°.

4. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что угол кромки составляет от 5 до 15°.

5. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что ширина цилиндрического участка (14) составляет между 0,03 и <0,15 мм.

6. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что осевая высота базового тела составляет ≥1,2 мм.

7. Маслосъемное кольцо по п. 6, отличающееся тем, что осевая высота базового тела составляет ≥1,5 мм.

8. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что осевая высота базового тела составляет от ≥1,2 мм до ≤2,0 мм.

9. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что рабочая поверхность (3), в частности стенки (4, 5) рабочей поверхности, оснащена износоустойчивым покрытием (15).

10. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что износоустойчивое покрытие (15) образовано, по меньшей мере, износоустойчивым покрытием из CVD (покрытием из алмазоподобного углерода) или PVD (покрытием, образованным физическим осаждением паров).

11. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что толщина износоустойчивого покрытия (15) составляет до 20 мкм.

12. Маслосъемное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что износоустойчивое покрытие (15) предусмотрено не только на внешней окружной поверхности рабочих стенок (4, 5), но и на шейках (11, 13) рабочих стенок (4, 5), а также на основании (16) паза рядом со стенками (4, 5) рабочей поверхности.