CN104295399A - 一种防对口组合活塞环 - Google Patents

Abstract

内燃机上使用的一件重要的零件一种防对口组合活塞环，防对口组合活塞环由上反扭曲环和下正扭曲环叠加组合成，上环为外薄内厚的圆锥形，优点是气密性强；下环为外厚内薄。其形似内圆锥形，特点是刮机油性能好；上反扭曲环的外锥角与下正扭曲环的内锥角相等，防对口组合活塞环消除了环的对口缺点并避免侧隙泄露，从而提高了气密性，使得内燃机进气量增加10％，泄漏量减少40％，降低机件磨损，并延长机油使用寿命。

Description

一种防对口组合活塞环

技术领域：

本发明涉及到内燃机上使用的一件重要的零件一种防对口组合活塞环，在使用过程中减少机油污染保证润滑和保持热效率，减轻机件磨损。

背景技术：

目前，公知的活塞环，是单体活塞环，最广泛的设计是由两道单体气环组成迷宫式密封气体，它在工作一段时间后，两片单体环在随活塞上、下运动过程中和受到做功气体压力的联合作用下，它们的开口会逐渐对齐，工程上叫活塞环对口，从而形成一道从燃烧室与曲轴箱之间的窜气通道，减弱了内燃机的热效率，窜气携带的未燃烧碳黑污染曲轴箱内机油，造成机油润滑性能降低加速机件磨损。

发明内容：

为了克服热效率的浪费、减少机油的污染保证润滑、减轻机件磨损等缺陷，本发明提供一种防对口组合活塞环，此防对口组合活塞环，以燃烧室方向为上，曲轴箱方向为下，其上环为反扭曲环，优点是气密性强；下环为正扭曲环，特点是刮机油性能好。上反扭曲环和下正扭曲环叠加组合后，它们各自开口处的厚度都比开口对边的厚度大，厚度之差大于50％组合环与活塞环槽之间侧隙，以致在工作时两片环发生相对转动时，两开口互相接近，其新的组合高增加环的侧隙减少，两环继续相对转动当组合高增加到与活塞环槽宽度一样时，受到环槽壁的约束停止转动，防止了组合环的上环和下环的对口。防对口组合活塞环的一道环槽内起到比单体活塞环更好的气密性和刮去更多的多余润滑油作用，消除活塞环对口形成的燃烧室与曲轴箱之间的窜气通道，减少机油污染保证润滑，保持热效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防对口组合活塞环的上环为外薄内厚的圆锥形，下环为外厚内薄，形似内圆锥形，上反扭曲环的外锥角与下正扭曲环的内锥角相等，所以它们的叠加组合在一起形成矩形剖面，其组合高度是H1，活塞的环槽高度是H。组合环安装到活塞的环槽中后，有H＞H1，并有H-H1＝ΔH。其中ΔH工程中称叫活塞环侧隙，它的作用一是使得活塞环能够安装到活塞的活塞环槽内，二是在工作时留有活塞环热膨胀余地。组合环安装初始位置上的上、下两环开口相错180度，组合环上、下两环外径相等但内径根据设计弹力要求可相等或不相等。一般设计时ΔH为H的2％到5％。这个侧隙存在两个环作用：一是造成漏气，二是造成润滑机油上窜到燃烧室恶化燃料燃烧。

在内燃机工作时活塞环在运动和力的作用下，发生随机的相对缸壁的旋转运动，就是如图1绕I-I轴线转动。就是在这种运动中普通单体活塞环就会发生两片单体环的对口现象，同样对于普通的组合环也能发生上下两片环的对口现象。当组合环的两片环发生相对转动要形成对口时，本发明专利防对口活塞环在此时，就有上环开口处厚边转离下环开口的对边最薄处，向下环的开口厚边转动，两个厚边逐渐接近，其组合高也逐渐增大。当新的组合高增大到H2＝H时，组合环中上环的上端面和组合环的下环的下端面就受到活塞的环槽端面的约束停止转动消除了组合环的对口现象。除了对口现象消除外还有部分侧隙的消除封闭进一步减少漏气和润滑机油上窜到燃烧室，加强了气密性。

本发明的有益效果是：防对口组合活塞环消除了环的对口缺点并消除侧隙泄露，从而提高了气密性，使得内燃机进气量增加10％，泄漏量减少40％，并延长机油使用寿命。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的装配图。

图2是一种防对口组合活塞环安装在活塞里的活塞简图

图3是一种防对口组合活塞环上环纵剖面图

图4是一种防对口组合活塞环下环纵剖面图

图5是一种防对口组合活塞环装配后工作原理图

具体实施方式：

图中1.上环，2.下环。

在图1中，上环(1)与下环(2)装配在一起，整体装配图。

在图2所示实施例中，显示活塞简图及活塞的环槽高度H及侧隙ΔH。

在图3所示实施例中，组合活塞环立体图1按A-A剖面所得图3所示上环示意图，扭曲环开口处厚度H2比开口对边处H3厚，即其基园高尺寸大，即H2-H3＞ΔH。

在图4所示实施例中，图1的A-A剖面表示的图4下环示意图，开口处厚度比开口对边厚。即H4-H5＞ΔH。它们的厚度差都大于50％ΔH侧隙，并且从开口对边向开口处是渐进增厚的。安装时的初始位置上下两扭曲环对口相差180度，所以组合环在整个圆周的厚度即组合高度是一致的，并且这个组合高度H1＜H，保证良好安装。

在图5所示实施例中，上环(1)和下环(2)组合在一起，在内燃机工作时活塞环在运动和力的作用下，发生随机的相对缸壁的旋转运动，就是如图1绕I-I轴线转动。就是在这种运动中普通单体活塞环就会发生两片单体环的对口现象，同样对于普通的组合环也能发生上下两片环的对口现象。当组合环的两片环发生相对转动要形成对口时，本发明专利防对口活塞环在此时，就有上环开口处厚边转离下环开口的对边最薄处，向下环的开口厚边转动，两个厚边逐渐接近，其组合高也逐渐增大。当新的组合高增大到H2＝H时，组合环中上环的上端面和组合环的下环的下端面就受到活塞的环槽端面的约束停止转动消除了组合环的对口现象。除了对口现象消除外还有部分侧隙的消除封闭进一步减少漏气和润滑机油上窜到燃烧室，加强了气密性。

Claims (6)

1.一种防对口组合活塞环。其特征由上扭曲环和下扭曲环组成。

2.根据权利要求1所述一种防对口组合活塞环，其特征是：组合环的组合高度为定值，但上、下扭曲环的基园高可以相等或不等。

3.根据权利要求1所述一种防对口组合活塞环，其特征是：组合环上、下两环外径相等但内径根据设计弹力要求可相等或不相等。

4.根据权利要求1所述一种防对口组合活塞环，其特征是：上反扭曲环的外锥角与下扭曲环的内锥角相等。

5.根据权利要求书1、2、3、4所述上环和下环的开口处厚度都比开口对边厚，厚度之差大于50％组合环与活塞环槽之间侧隙。

6.根据权利要求书1所述，组合环安装初始位置上、下两环开口相错180度。