CN101813034A - 一种光学发动机用活塞环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学发动机用活塞环,包括石墨制成的外环和具有弹性的内环,所述的外环的内圆周表面设置有圆弧凹槽,所述的内环上有内部环开口,所述的内环设置在所述的圆弧凹槽内。光学发动机用活塞环由外环和内环组成,石墨制外环内侧设置有圆弧状凹槽,外环通过凹槽贴合在内环上,使活塞环的密封性大为提高,有效地保证燃烧室的工作压力。同时石墨具有自润滑作用和较好热传导性,保证活塞环和透明缸套之间的润滑,并对降低透明缸套由于摩擦引起的温度升高有一定的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机的活塞环,特别涉及一种光学发动机用的活塞环。
背景技术
光学发动机((Optical engine)又称为可视化发动机或者透明发动机(Transparent engine),一般活塞和缸套采用透明石英,然后用激光透过可视化窗口(活塞或者缸套)照射缸内的混合气或者其它燃气,再采用高速摄像机拍摄缸内情况。光学发动机主要用于研究汽油缸内直喷发动机或者柴油发动机,研究缸内的喷雾情况、混合气的形成状况以及燃烧过程等情况。
目前,在光学发动机中,缸套一般都采用透明石英玻璃,缸套处于不稳定的高温和高压之下,要承受燃烧环境下的机械强度,工作环境非常恶劣。同时活塞环靠近燃烧室且达到高温,活塞环要承受着巨大的压力和温度,活塞环要具有高强度和优良的滑动性。传统方式的钢制活塞环刚度很高,但有可能会刮伤透明缸套。而只采用石墨所制作的活塞环弹力较小,难以保证与缸壁间的密封,并在安装过程中石墨环容易断裂,造成损失。
发明内容
本发明为了解决光学发动机中,传统方式的钢制活塞环由于刚度很高很容易刮伤透明缸套,而石墨所制作的活塞环由于弹力小,难以保证与缸壁间的密封,并在安装过程中石墨环容易断裂,造成损失的缺陷,本发明提供一种光学发动机用活塞环。
本发明为实现其目的而采用的技术方案是:一种光学发动机用活塞环,包括石墨制成的外环和具有弹性的内环,所述的外环的内圆周表面设置有圆弧凹槽,所述的内环上有内部环开口,所述的内环设置在所述的圆弧凹槽内。
进一步的,上述的一种光学发动机用活塞环中:所述的外环由两个石墨半圆环合并到一起组成,具有两个外环开口。所述的内环由镍合金材料制成的开口环。所述的内环的内表面和外环的内表面保持在同一圆周面上。
更进一步的,上述的一种光学发动机用活塞环中:所述的外环开口与所述的内环开口相对位置呈一设定夹角。优选为90度。
本发明技术方案中,光学发动机用活塞环由外环和内环组成,石墨制外环内侧设置有圆弧状凹槽,外环通过凹槽贴合在内环上,使活塞环的密封性大为提高,有效地保证燃烧室的工作压力。同时石墨具有自润滑作用和较好热传导性,保证活塞环和透明缸套之间的润滑,并对降低透明缸套由于摩擦引起的温度升高有一定的意义。
以下将结合附图和实施例,对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为实施例1活塞环整体结构示意图。
图2为实施例1中内环示意图。
图3为实施例1中外环的半环示意图
图中:1、内环开口,2、内环,3、外环,4、外环内表面,5、外环开口,6、弧形凹槽。
具体实施方式
实施例1,如图1、图2、图3所示,本实施例是一种光学发动机上使用的活塞环,该活塞环包括由石墨材料制成的外环3和具有弹性内环2,所述的外环3的内圆周表面设置有圆弧凹槽6,所述的内环2上有内环开口1,所述的内环2设置在所述的圆弧凹槽6内。本实施例中如图3所示,外环3由两个石墨半圆环合并到一起组成,具有两个外环开口5的环。所述的内环2由镍合金材料制成的开口环,如图2所示。在装配时所述的内环2的内表面和外环内表面4保持在同一圆周面上。所述的外环开口5与所述的内环开口1相对位置呈一设定夹角。优选为90度。
本实施例装配过程如下:将内环2装配到活塞环槽内,然后再将两个石墨半圆环对称装在内环2上形成外环3,内环2的外表面和外环3的弧形凹槽6内壁相配合,内环2的内表面和外环内表面4保持在同一圆周面上。使用时,内环开口1与外环3的每一个外环开口5相对位置呈90度。带有活塞环的活塞装到缸筒后,内环2在压缩状态下会给作为外环3的两个石墨半圆环一个弹力,石墨半圆环在内环2弹力的作用下,使石墨半圆环的外周面压紧在缸壁面上,形成密封面,从而达到密封的效果。
本实施例具有以下特点:
1.活塞环由内环2和作为外环3的两个半圆状的石墨半圆环组成。
2.两个石墨半圆环合并到一起可组成开口的外环3,并使其便于向活塞环槽内装配,石墨环具有密封、润滑、耐高温,耐腐蚀作用,且有较好的热传导性,并防止刮伤透明缸套。
3.外环3的内圆周表面均开有弧形凹槽6,弧形凹槽6设在对称线的轴向位置,半圆石墨环通过弧形凹槽6贴合在内环2上,使活塞环的密封性大为提高。
4.内环2是由镍合金材料制成的开口环,镍合金环具有耐磨,耐高温,耐腐蚀等作用。
5.内环2的外表面和石墨半圆环的内圆周表面弧形凹槽6相配合,内环2的内表面和石墨半圆环的内表面保持在同一圆周面上。内环2用于撑紧外部石墨半圆环,石墨半圆环在内环2的作用下压紧缸壁,保证其与缸壁间的密封。
6.外环3与缸壁接触均匀,外环3的外表面磨损比较均匀,密封效果好。
Claims (6)
1.一种光学发动机用活塞环,其特征在于:包括石墨制成的外环(3)和具有弹性的内环(2),所述的外环(3)的内圆周表面设置有圆弧凹槽(6),所述的内环(2)上有内环开口(1),所述的内环(2)设置在所述的圆弧凹槽(6)内。
2.根据权利要求1所述的光学发动机用活塞环,其特征在于:所述的外环(3)由两个石墨半圆环合并到一起组成,在所述的两个石墨半圆环结合处设置有两个外环开口(5)。
3.根据权利要求2所述的光学发动机用活塞环,其特征在于:所述的内环(2)由镍合金材料制成的开口环。
4.根据权利要求3所述的光学发动机用活塞环,其特征在于:所述的内环(2)的内表面和外环内表面(4)保持在同一圆周面上。
5.根据权利要求2至4中任一所述的光学发动机用活塞环,其特征在于:所述的外环开口(5)与所述的内环开口(1)相对位置呈设定夹角。
6.根据权利要求5所述的光学发动机用活塞环,其特征在于:所述的设定夹角为90度。
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