CN104405521A - 一种活塞环结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活塞环结构,本活塞环断开形成两端口,两端口再连接形成封闭的环状,两端口分别具有向前突出的用于相互搭接的突出部,其中一突出部朝向另一突出部的面上形成有T字型凸筋,另一突出部相对的面上形成有用于容纳T字型凸筋的T形槽,T字型凸筋位于T形槽内,其中T形槽的轮廓尺寸大于T字型凸筋,以使两者形成自调节用伸缩缝。本发明由于活塞环两端搭接位置采用T字型凸筋位于T形槽内设计,两者形成自调节用伸缩缝,因此即使有较大热变形,该伸缩缝也能够很好的自适应。因此本活塞环能够从结构设计上避免热变形带来的影响。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术的改进,具体指一种发动机伸缩式活塞环,本活塞环可以自动适应发动机工作下的热膨胀,属于内燃机技术领域。
背景技术
活塞环是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。
由于发动机燃烧室的高温高压决定了活塞环工作环境的恶劣,因此对活塞环的结构和材质要求较高。工作时活塞环不断地往复运动,与汽缸壁来回摩擦,再加上燃烧室产生的高温高压,因此活塞环自身往往具有很高的温度,在高温下,活塞环具有膨胀变形的趋势。由于活塞环尺寸设计与周围部件(汽缸壁及活塞)的配合往往十分精密,因此哪怕较小的热膨胀也可能对其运行带来负面影响,甚至影响整个系统,特别是目前发动机向着高转速方向发展,这方面的影响会更加明显。鉴于此,一方面在活塞环的材料选择上就需要考虑热变形的影响,同时设计对应的克服热变形的结构就很有必要。但是现有的活塞环结构在克服热变形上并不十分理想。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种发动机伸缩式活塞环,本活塞环可以自动适应发动机工作下的热膨胀。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:
一种活塞环结构,本活塞环断开形成两端口,两端口再连接形成封闭的环状,两端口分别具有向前突出的用于相互搭接的突出部,其中一突出部与所在端内壁平滑突出,另一突出部沿所在端外壁平滑突出,两突出部的厚度之和为活塞环的壁厚;其中一突出部朝向另一突出部的面上形成有T字型凸筋,另一突出部相对的面上形成有用于容纳T字型凸筋的T形槽,T字型凸筋的高度为T形槽的深度,T字型凸筋位于T形槽内,其中T形槽的轮廓尺寸大于T字型凸筋,以使两者形成自调节用伸缩缝。
所述T形槽与活塞环轴线平行的那段的宽度为T字型凸筋对应段宽度的1.5-2.0倍。相当于伸缩缝的宽度为突出的T字型结构对应段宽度的0.5-1倍尺寸,这样可以保证两者结合后有足够的热变形空间。
所述T形槽的深度为所在端突出部厚度的1/3-2/3。这样的厚度设计,既保证了壁面厚度,又保证了连接强度。
所述活塞环的材质为马氏体不锈钢,硬度HRC为38-44,弹性模量为18000-20000㎏/mm2。通过材料进一步保证了活塞环的热稳定性、机械强度和耐磨性。
本发明由于活塞环两端搭接位置采用T字型凸筋位于T形槽内设计,两者形成自调节用伸缩缝,因此即使有较大热变形,该伸缩缝也能够很好的自适应。因此本活塞环能够从结构上避免热变形带来的影响。
附图说明
图1-本发明活塞环端口完全分开示意图。
图2-本发明活塞环端口完全闭合示意图。
图3-本发明活塞环端口部分搭接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1、图2和图3,从图上可以看出,本发明发动机伸缩式活塞环,本活塞环断开形成两端口,两端口再连接形成封闭的环状,两端口分别具有向前突出的用于相互搭接的突出部1,其中一突出部1与所在端内壁平滑突出,另一突出部1沿所在端外壁平滑突出,两突出部的厚度之和为活塞环的壁厚。其中一突出部朝向另一突出部的面上形成有T字型凸筋,另一突出部相对的面上形成有用于容纳T字型凸筋的T形槽2,T字型凸筋的高度为T形槽2的深度,T字型凸筋位于T形槽2内,其中T形槽2的轮廓尺寸大于T字型凸筋,以使两者形成自调节用伸缩缝。
所述T形槽2与活塞环轴线平行的那段的宽度为T字型凸筋对应段宽度的1.5-2.0倍。相当于伸缩缝的宽度为突出的T字型结构对应段宽度的0.5-1倍尺寸,这样可以保证两者结合后有足够的热变形空间。
所述T形槽的深度为所在端突出部厚度的1/3-2/3。这样的厚度设计,既保证了壁面厚度,又保证了连接强度。
所述活塞环的材质为马氏体不锈钢,硬度HRC为38-44,弹性模量为18000-20000㎏/mm2。通过材料进一步保证了活塞环的热稳定性、机械强度和耐磨性。
本发明由于活塞环两端搭接位置采用T字型凸筋位于T形槽内设计,两者形成自调节用伸缩缝,因此即使有较大热变形,该伸缩缝也能够很好的自适应。如果热变形较大时,两端口部分搭接,见图3,部分搭接时,活塞环内外壁上均有搭接缝,但由于搭接缝较小,所以不影响活塞环的功能。完全搭接时,活塞环内外壁上搭接部位平滑连接,见图2。因此本活塞环能够从结构设计上避免热变形带来的影响。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种活塞环结构,本活塞环断开形成两端口,两端口再连接形成封闭的环状,其特征在于:两端口分别具有向前突出的用于相互搭接的突出部,其中一突出部与所在端内壁平滑突出,另一突出部沿所在端外壁平滑突出,两突出部的厚度之和为活塞环的壁厚;其中一突出部朝向另一突出部的面上形成有T字型凸筋,另一突出部相对的面上形成有用于容纳T字型凸筋的T形槽,T字型凸筋的高度为T形槽的深度,T字型凸筋位于T形槽内,其中T形槽的轮廓尺寸大于T字型凸筋,以使两者形成自调节用伸缩缝。
2.根据权利要求1所述的一种活塞环结构,其特征在于:所述T形槽与活塞环轴线平行的那段的宽度为T字型凸筋对应段宽度的1.5-2.0倍。
3.根据权利要求1所述的一种活塞环结构,其特征在于:所述T形槽的深度为所在端突出部厚度的1/3-2/3。
4.根据权利要求1所述的一种活塞环结构,其特征在于:所述活塞环的材质为马氏体不锈钢,硬度HRC为38-44,弹性模量为18000-20000㎏/mm2。
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CN201410662066.7A Pending CN104405521A (zh) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | 一种活塞环结构 |
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Citations (6)
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2014
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