CN108131216B - 活塞环及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞环，包括活塞环体和开设于其上的开口间隙，活塞环体包括围成开口间隙的第一环体悬臂和第二环体悬臂，第一环体悬臂和/或第二环体悬臂上设置沿开口间隙方向滑动伸出的补偿压紧块。活塞环体在开口间隙位置可分为第一环体悬臂和第二环体悬臂，当活塞环体因为磨损出现开口间隙变大，补偿压紧块向开口间隙方向伸出，填充于开口间隙位置，使得活塞环体在开口间隙位置由补偿压紧块填入第一环体悬臂和第二环体悬臂之间，从而保证整个活塞环体的密封性能，从而保证发动机的工作性能。本发明还提供了一种具有上述活塞环结构的发动机。

Description

活塞环及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种活塞环及发动机。

背景技术

活塞环(Piston Ring)是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环，为具有较大向外扩张变形的金属弹性环。活塞环分为压缩环和机油环两种。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。

活塞环被装配到发动机气缸内的活塞上，活塞上开设剖面与其相应的环形槽，活塞环在气缸内做往复和旋转运动，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。

现有技术中，随着气缸套和活塞的磨损，活塞环开口间隙会越来越大，导致活塞漏气量越来越大，发动机工作性能越来越差。

因此，如何减小活塞环开口间隙变化对发动机性能的影响，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种活塞环，以减小活塞环开口间隙变化对发动机性能的影响；本发明还提供了一种发动机。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种活塞环，包括活塞环体和开设于其上的开口间隙，所述活塞环体包括围成所述开口间隙的第一环体悬臂和第二环体悬臂，所述第一环体悬臂和/或所述第二环体悬臂上设置沿所述开口间隙方向滑动伸出的补偿压紧块。

优选地，在上述活塞环中，所述补偿压紧块滑动设置于所述第二环体悬臂内。

优选地，在上述活塞环中，所述第二环体悬臂上开设沿其长度方向布置的导向滑槽，所述补偿压紧块滑动设置于所述导向滑槽内。

优选地，在上述活塞环中，所述导向滑槽内压缩设置有弹性两端分别与所述补偿压紧块和所述导向滑槽的底部相抵的弹性支撑部件。

优选地，在上述活塞环中，所述弹性支撑部件为两端分别焊接固接于所述补偿压紧块和所述导向滑槽的底部的压缩弹簧。

优选地，在上述活塞环中，所述补偿压紧块的厚度与所述导向滑槽的槽深相同，所述导向滑槽的槽口设置与所述补偿压紧块的外壁面压紧配合的压紧结构。

优选地，在上述活塞环中，所述导向滑槽包括沿其槽深方向，分别位于所述导向滑槽的内侧的防脱滑槽和外侧的定位滑槽，所述防脱滑槽的宽度沿所述槽深方向渐扩布置。

优选地，在上述活塞环中，所述定位滑槽沿所述槽深方向渐缩布置。

优选地，在上述活塞环中，所述补偿压紧块设置于所述活塞环体的外侧壁。

一种发动机，包括发动机本体和设置于所述发动机本体气缸内的活塞，所述活塞上套装有活塞环，所述活塞环为如上任意一项所述的活塞环。

本发明提供的活塞环，包括活塞环体和开设于其上的开口间隙，活塞环体包括围成开口间隙的第一环体悬臂和第二环体悬臂，第一环体悬臂和/或第二环体悬臂上设置沿开口间隙方向滑动伸出的补偿压紧块。活塞环体在开口间隙位置被分隔为两段，用于活塞环体套装到活塞上的安装工作，活塞环体在开口间隙位置可分为第一环体悬臂和第二环体悬臂，在第一环体悬臂或第二环体悬臂上设置补偿压紧块，或者在两环体悬臂上均设置补偿压紧块，补偿压紧块可沿开口间隙的方向滑动伸出，因此当活塞环体因为磨损出现开口间隙变大，补偿压紧块向开口间隙方向伸出，填充于开口间隙位置，使得活塞环体在开口间隙位置由补偿压紧块填入第一环体悬臂和第二环体悬臂之间，从而保证整个活塞环体的密封性能，从而保证发动机的工作性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的活塞环的结构示意图；

图2为图1中开口间隙位置的局部放大图；

图3为图1中补偿压紧块位置的横断面结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种活塞环，减小了活塞环开口间隙变化对发动机性能的影响；本发明还提供了一种发动机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，图1为本发明提供的活塞环的结构示意图；图2为图1中开口间隙位置的局部放大图；图3为图1中补偿压紧块位置的横断面结构示意图。

本发明提供了一种活塞环，包括活塞环体1和开设于其上的开口间隙10，活塞环体1包括围成开口间隙10的第一环体悬臂11和第二环体悬臂12，第一环体悬臂11和/或第二环体悬臂12上设置沿开口间隙10方向滑动伸出的补偿压紧块2。活塞环体1在开口间隙10位置被分隔为两段，用于活塞环体1套装到活塞上的安装工作，活塞环体1在开口间隙10位置可分为第一环体悬臂11和第二环体悬臂12，在第一环体悬臂11或第二环体悬臂12上设置补偿压紧块2，或者在两环体悬臂上均设置补偿压紧块2，补偿压紧块2可沿开口间隙10的方向滑动伸出，因此当活塞环体1因为磨损出现开口间隙10变大，补偿压紧块2向开口间隙10方向伸出，填充于开口间隙10位置，使得活塞环体1在开口间隙10位置由补偿压紧块2填入第一环体悬臂11和第二环体悬臂12之间，从而保证整个活塞环体1的密封性能，从而保证发动机的工作性能。

在本案一具体实施例中，补偿压紧块2滑动设置于第二环体悬臂12内。活塞环上的开口间隙10比较小，补偿压紧块2位于第二环体悬臂12内，并可在第二环体悬臂12上滑动至开口间隙10内，适应活塞环上开口间隙10的结构，因此仅在活塞环体1的一个悬臂上设置补偿压紧块2，即可在开口间隙10变大后，对其变大的空间进行填充。补偿压紧块2设置于第二环体悬臂12，其伸出可与第一环体悬臂11的端部相抵，从而对开口间隙10位置进行填充，使得活塞环为连续的环结构，避免在开口间隙10位置出现漏气问题导致的活塞漏气问题，保证了发动机工作性能。

在本案一具体实施例中，第二环体悬臂12上开设沿其长度方向布置的导向滑槽13，补偿压紧块2滑动设置于导向滑槽13内。活塞环套装于发动机气缸的活塞上，活塞在发动机气缸内往复运行，带动活塞环与气缸壁之间滑动摩擦，由于补偿压紧块2滑动设置于第二环体悬臂12上，为了避免补偿压紧块2在活塞环往复滑动和摩擦的工作环境中出现掉落的问题，需要保证补偿压紧块2在第二环体悬臂12上安装结构的稳定性。

第二环体悬臂12上开设导向滑槽13，导向滑槽13沿第二环体悬臂12的长度方向，补偿压紧块2装入导向滑槽13内，可以理解的是，由于活塞环体1为环形结构，导向滑槽13沿第二环体悬臂12的长度方向，即沿活塞环体1的弧度方向开设，因此补偿压紧块2为与活塞环体的弧度一致。

当然，导向滑槽13的结构不限于开设于第二环体悬臂12上，如可将导向滑槽开设于补偿导向滑块上，第二环体悬臂上开设导向轨，导向轨与导向滑槽相互嵌装实现对补偿压紧块在活塞环轴向的限位。

在本案一具体实施例中，导向滑槽13内压缩设置有弹性两端分别与补偿压紧块2和导向滑槽13的底部相抵的弹性支撑部件3。补偿压紧块2与第二环体悬臂12通过导向滑槽13的结构导向滑移，当开口间隙10变大时，需要补偿压紧块2可自动由导向滑槽13内伸出。

导向滑槽13内设置弹性支撑部件3，其一端与补偿压紧块2的装入端相抵，另一端与导向滑槽13的底部相抵，弹性支撑部件3为受压缩状态，因此可持续对补偿压紧块2提供推出导向滑槽13的作用力，补偿压紧块2伸出后，与第一环体悬臂11的端部相抵，补偿并填充开口间隙10。当然，导向滑槽13与补偿压紧块2的接触端面上可以设置导向斜面，利用活塞往复运动过程将补偿压紧块自动推出导向滑槽，其提供的与第一环体悬臂相抵的作用力较小，仍会存在漏气问题，以提供弹性推力为佳。

弹性支撑部件3的弹性支撑两端与补偿压紧块2和导向滑槽13固定连接，避免活塞环工作过程中弹性支撑部件的脱出。

优选地，弹性支撑部件3为两端分别焊接固接于补偿压紧块2和导向滑槽13的底部的压缩弹簧。弹性支撑部件3采用受压缩的压缩弹簧，压缩弹簧采用焊接方式固定。当然，弹性支撑部件可以采用受压形变的弧形弹性片等弹性部件。

在本案一具体实施例中，补偿压紧块2的厚度与导向滑槽13的槽深相同，导向滑槽13的槽口设置与补偿压紧块2的外壁面压紧配合的压紧结构。导向滑槽开设于第二环体悬臂12上，补偿压紧块2填充于导向滑槽13内，由于活塞环随活塞往复运行，使得活塞环持续受到沿其轴向两侧，即导向滑槽13两侧壁的外侧，的摩擦作用力，为了保证活塞环本身的结构的强度，设置补偿压紧块2的厚度与导向滑槽13的槽深相同，使得补偿压紧块2填充到导向滑槽13内，第二环体悬臂12位于导向滑槽13一侧的端面平齐，由导向滑槽13和补偿压紧块2共同与活塞环工作过程中受到的摩擦力相互支撑，保证活塞环的结构强度。

活塞环在装配时，装配到活塞上后装入气缸，同时面临活塞拆卸的问题，因此需要保证补偿压紧块2在导向滑槽13内的滑移仅沿导向滑槽13的导向。补偿压紧块2在滑出方向，由第一环体悬臂11与补偿压紧块2相抵，对补偿压紧块2在导向滑槽13内的位置进行限位。而在导向滑槽13的槽深方向，通过在导向滑槽13的槽口设置压紧结构，避免补偿压紧块2的脱出。如可将导向滑槽13的横截面设置为梯形结构或者台阶结构，使得槽口位置利用导向滑槽自身结构对补偿压紧块进行限位。

在本案一具体实施例中，导向滑槽13包括沿其槽深方向，分别位于导向滑槽的内侧的防脱滑槽14和外侧的定位滑槽15，防脱滑槽14的宽度沿槽深方向渐扩布置。以导向滑槽13的横断面对其结构进行说明。导向滑槽13分为靠近槽口位置的定位滑槽15和槽深底部的防脱滑槽14两部分，防脱滑槽14为宽度沿槽深方向渐扩结构，即补偿压紧块2在靠近槽深底部的宽度大于其腰部的宽度，利用导向滑槽13和补偿压紧块2的自身结构进行限位。

优选地，定位滑槽13沿槽深方向渐缩布置。对应地，补偿压紧块2为由其靠近槽口一侧的宽度至其腰部的宽度渐缩结构，由于活塞环与气缸内壁或活塞贴紧一侧需保证密封性，因此需要保证补偿压紧块2与第二环体悬臂12之间的密封能力，将导向滑槽13槽口结构设置为开口宽度大，向槽深方向宽度逐渐变小的喇叭口结构，因此可对定位滑槽13位置进行精加工，从而也实现了对补偿压紧块2与导向滑槽13的定位，保证补偿压紧块2的外侧壁与第二环体悬臂13位于同一平面。

在本案一具体实施例中，补偿压紧块2设置于活塞环体1的外侧壁。补偿压紧块2与气缸壁接触，对应导向滑槽13开设与活塞环体2的外侧壁，便于对导向滑槽13的加工。也利于活塞环与活塞安装过程中，对补偿压紧块2位置的控制。

基于上述实施例中提供的活塞环，本发明还提供了一种发动机，包括发动机本体和设置于发动机本体气缸内的活塞，该活塞上设有的活塞环为上述实施例中提供的活塞环。

由于该发动机采用了上述实施例的活塞环，所以该发动机由活塞环带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种活塞环，其特征在于，包括活塞环体和开设于其上的开口间隙，所述活塞环体包括围成所述开口间隙的第一环体悬臂和第二环体悬臂，所述第一环体悬臂和/或所述第二环体悬臂上设置沿所述开口间隙方向滑动伸出的补偿压紧块；

所述补偿压紧块滑动设置于所述第二环体悬臂内，所述第二环体悬臂上开设沿其长度方向布置的导向滑槽，所述补偿压紧块滑动设置于所述导向滑槽内；

所述导向滑槽包括沿其槽深方向外侧的定位滑槽，所述定位滑槽沿所述槽深方向渐缩布置，所述补偿压紧块为由其靠近槽口一侧的宽度至其腰部的宽度渐缩结构，所述补偿压紧块设置于所述活塞环体的外侧壁，使所述活塞环与气缸内壁贴紧。

2.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述导向滑槽内压缩设置有弹性两端分别与所述补偿压紧块和所述导向滑槽的底部相抵的弹性支撑部件。

3.根据权利要求2所述的活塞环，其特征在于，所述弹性支撑部件为两端分别焊接固接于所述补偿压紧块和所述导向滑槽的底部的压缩弹簧。

4.根据权利要求2所述的活塞环，其特征在于，所述补偿压紧块的厚度与所述导向滑槽的槽深相同，所述导向滑槽的槽口设置与所述补偿压紧块的外壁面压紧配合的压紧结构。

5.根据权利要求4所述的活塞环，其特征在于，所述导向滑槽包括沿其槽深方向，分别位于所述导向滑槽的内侧的防脱滑槽和外侧的定位滑槽，所述防脱滑槽的宽度沿所述槽深方向渐扩布置。

6.一种发动机，包括发动机本体和设置于所述发动机本体气缸内的活塞，所述活塞上套装有活塞环，其特征在于，所述活塞环为如权利要求1-5中任意一项所述的活塞环。