Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, цилиндр и поршень для нее

Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания с гильзой цилиндра, выполненной с рельефом в виде ромбической сетки на рабочей поверхности, на который нанесено антифрикционное покрытие, и поршнем, выполненным с рельефом на рабочей поверхности тронка поршня, на который также нанесено антифрикционное покрытие.

Область техники

Настоящая полезная модель относится к машиностроению, более точно, к двигателям внутреннего сгорания.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известна, см. патент РФ 2041253, опубликованный 09.08.1995, цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, включающая гильзу цилиндра с антифрикционным покрытием, нанесенным брусками на рабочую поверхность гильзы цилиндра с рельефом в виде ромбической сетки. Это известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявленной полезной модели.

Недостатком известной цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания является то, что в ней наряду с обработкой рабочей поверхностью гильзы цилиндра не предусмотрена обработка рабочей поверхности поршня, и, как следствие, сравнительно высокий коэффициент трения. Кроме того, соприкосновение рабочих поверхностей поршня и гильзы цилиндра приводит к натирам и даже прихватам, что приводит к выводу из строя цилиндропоршневой группы.

Раскрытие полезной модели

В заявленной полезной модели решается задача увеличения срока эксплуатации двигателя внутреннего сгорания и снижение расхода топлива при эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.

Техническим результатом, достигаемым в заявленной полезной модели, является снижения коэффициента трения между рабочими поверхностями гильзы цилиндра и поршня двигателя внутреннего сгорания за счет нанесения на них прирабатывающего противозадирного антифрикционного покрытия (ППАП) и за счет увеличения до 80-85 градусов угла ромбической сетки наносимой на рабочую поверхность гильзы цилиндра в процессе хонингования. Техническим результатом является также уменьшение износа рабочих поверхностей гильзы цилиндра и тронка поршня.

Указанный технический результат достигается в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания, включающей гильзу цилиндра с антифрикционным покрытием (ППАП), нанесенным брусками на рабочую поверхность гильзы цилиндра с рельефом в виде ромбической сетки с углом 80-85 градусов, при этом поршень выполнен с таким же антифрикционным покрытием (ППАП), нанесенным брусками на рабочую поверхностью с рельефом, предварительно нанесенным на тронк поршня резцом с радиусом 0,8 мм.

Рабочая поверхность гильзы цилиндра может быть выполнена с рельефом, образованным рисками глубиной (R_a) равной 0,8-1,4 мкм, рельеф на тронке поршня может быть

выполнен с глубиной впадин - 0,013-0,015 мм, шириной впадин 0,215-0,298 мм, шириной площадок между впадинами - 0,012-0,095 мм, а антифрикционное покрытие (ППАП), нанесенное на рабочие поверхности гильзы цилиндра и поршня, может состоять из:

Указанный технический результат достигается в гильзе цилиндра двигателя внутреннего сгорания с антифрикционным покрытием, нанесенным брусками на рабочую поверхность гильзы цилиндра с рельефом в виде ромбической сетки, выполненную с углом 80-85 градусов.

Указанный технический результат достигается в поршне двигателя внутреннего сгорания, в котором рабочая поверхность тронка выполнена с рельефом, на который бруском нанесено антифрикционное покрытие.

Рельеф на поверхности тронка выполнен с глубиной впадин - 0,013-0,015 мм, шириной впадин 0,215-0,298 мм, шириной площадок между впадинами - 0,012-0,095 мм, а антифрикционное покрытие, нанесенное на рабочую поверхность с рельефом, состоит из:

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлены элементы цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.2 показан рельеф рабочей поверхности гильзы цилиндра.

На фиг.3 показан рельеф рабочей поверхности тронка поршня.

Реализация полезной модели

На фиг.1 представлены основные элементы цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания: гильза цилиндра 1 и поршень 2.

Рабочая поверхность гильзы 1 в результате чистового хонингования выполнена с рельефом 3 в виде ромбической сетки с углом 80-85 градусов, показанным с увеличенным масштабом на фиг.2. Рельеф на рабочую поверхность гильзы цилиндра наносится трехслойными брусками (изготавливаются по ТУ2-037-516-85) со 100% содержанием алмаза зернистостью 80/63 при давлении, подаваемом на их разжим, равным 3-5 кг/см.кв. (можно 7-8 кг/см.кв.). Эти бруски имеют ширину рабочей поверхности всего 2 мм., что позволяет работать на малом давлении. Причем производительность их в 2-3 раза выше всех других имеющихся хонинговальных брусков. Полученный рельеф характеризуется четко выраженной ромбической сеткой с углом 80-85 градусов и среднеарифметической глубиной рисок Rа=0,8-1,4 мкм.

Увеличение угла ромбической сетки по сравнению с обычно наносимой ромбической сеткой с углом 60-65 градусов достигается за счет понижения числа оборота шпинделя хонинговального станка. Увеличение угла ромбической сетки позволяет уменьшить износ рабочей поверхности гильзы цилиндра. Для примера можно рабочую поверхность гильзы цилиндра сравнить с поверхностью напильника. Увеличивая угол насечки на рабочую поверхность напильника мы уменьшаем его производительность, т.е. уменьшается съем с обрабатываемой поверхности.

Прирабатывающее противозадирное антифрикционное покрытие (ППАП) наносится на рабочую поверхность гильзы цилиндра по сухой чистой поверхности методом натирания специальными безалмазными антифрикционными брусками (выпускаются по ТУ2-037-339-83) следующего состава:

Натирание выполняется при давлении 20-25 кг/см., в течение 3-4 минут. Данное покрытие адгезионно закрепляется на рабочей поверхности гильзы цилиндра, не выгорает и сохраняется на весь срок эксплуатации. Значение Ra после нанесения антифрикционного покрытия должно оставлять 0,7-1,2 мкм.

Такое же антифрикционное покрытие наносится и на рабочую поверхность тронка 4 поршня 2, показанного на фиг 1. Перед нанесением антифрикционного покрытия на поверхность тронка наносится шероховатость, необходимая для адгезионного закрепления указанного покрытия. Шероховатость (показана на фиг.3) наносится резцом с радиусом рабочей части равным 0,8 мм. Параметры шероховатости следующие: глубина впадин А=0,013-0,015 мм, ширина впадин В=0,215-0,298 мм и ширина площадок между впадинами С=0,012-0,095.

Наносимое ППАП адгезионно закрепляется на рабочих поверхностях ЦПГ. Данное покрытие не выгорает и сохраняется на весь срок эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, служит дополнительной смазкой и предохраняет от появления задиров.

1. Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, включающая гильзу цилиндра, выполненную с рельефом в виде ромбической сетки на рабочей поверхности, на который брусками нанесено антифрикционное покрытие, отличающаяся тем, что поршень выполнен с рельефом на рабочей поверхности тронка поршня, на который нанесено антифрикционное покрытие, а рабочая поверхность гильзы цилиндра выполнена с рельефом в виде ромбической сетки с углом 80-85°.

2. Цилиндропоршневая группа по п.1, отличающаяся тем, что рабочая поверхность гильзы цилиндра выполнена с рельефом, образованным рисками со среднеарифметической глубиной (R_a), равной 0,8-1,4 мкм, рельеф на рабочей поверхности тронка поршня выполнен с глубиной впадин 0,013-0,015 мм, шириной впадин 0,215-0,298 мм, шириной площадок между впадинами 0,012-0,095 мм, а антифрикционное покрытие, нанесенное на рабочие поверхности гильзы цилиндра и поршня, состоит из:

- дисульфид молибдена 8%;

- олово 11%;

- медь 44%;

- связующий элемент - закись железа 37%.

3. Гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания, выполненная с рельефом в виде ромбической сетки на рабочей поверхности, на которой нанесено антифрикционное покрытие, отличающаяся тем, что рельеф на рабочей поверхности гильзы цилиндра выполнен в виде ромбической сетки с углом 80-85°.

4. Поршень двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что выполнен с рельефом на рабочей поверхности тронка поршня, на который нанесено антифрикционное покрытие.

5. Поршень по п.4, отличающийся тем, что рельеф на рабочей поверхности (юбке поршня) выполнен с глубиной впадин 0,013-0,015 мм, шириной впадин 0,215-0,298 мм, шириной площадок между впадинами 0,012-0,095 мм, а антифрикционное покрытие, нанесенное на рабочие поверхности гильзы цилиндра и поршня, состоит из:

- дисульфид молибдена 8%;

- олово 11%;

- медь 44%;

- связующий элемент - закись железа 37%.