CN110219746A - 内燃机活塞环缸套系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机活塞环缸套系统，具有一个缸套，缸套中配合连接活塞，所述活塞的多条活塞环槽中分别设有至少一道气环和一道油环，所述气环设有磁致伸缩材料圈，且磁致伸缩材料圈与气环之间无间隙的紧密连接；所述缸套中镶嵌有铜线圈，所述铜线圈与控制器电性连接。本发明的内燃机活塞环缸套系统的活塞环弹力是时变的，能够根据活塞环的往复运动特性，在保证气密性的前提下，动态调节活塞环缸套系统的外载荷，降低活塞环缸套摩擦副的固体接触力，减少摩擦力和降低磨损量。

Description

内燃机活塞环缸套系统
技术领域
本发明涉及一种内燃机活塞，尤其是一种内燃机活塞环缸套系统。
背景技术
随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在排量一定的情况下，要想提高发动机的最大输出功率，除了提供更多的燃料进行燃烧以外，通过减小内燃机内部零部件之间的摩擦力也是一种很有效的方法。因此，通过减小内燃机内部零部件之间的摩擦，尤其是活塞环缸套之间的摩擦，对于内燃机的性能开发至关重要。
根据摩擦学定律，摩擦力的降低可以通过降低摩擦系数或者降低摩擦副表面接触力来实现。针对活塞环缸套系统，活塞环缸套摩擦副的外载荷是由活塞环的背压和活塞环的弹力所决定的。通过优化活塞环的弹力可以降低活塞环缸套摩擦副的外载荷，起到一定程度的减摩作用，但是往往导致活塞漏气较大。此外，在内燃机工作过程中，活塞环作往复运动，当活塞环处于缸套的不同位置时，活塞环缸套之间的最小油膜厚度是不同的。当活塞环处于上下止点位置时，活塞环缸套之间的最小油膜厚度较小，具有较大的摩擦力。当活塞环处于行程中部时，活塞环缸套之间的最小油膜厚度较大，具有较小的摩擦力。
因此，需要设计一种新型的内燃机活塞环缸套系统，这种系统能够根据发动机工况条件以及活塞环所处的位置，动态调节活塞环的弹力，合理降低活塞环缸套系统的外载荷，影响活塞环缸套之间的最小油膜厚度，进而降低摩擦力。
发明内容
本发明是要提供一种内燃机活塞环缸套系统，该系统的活塞环弹力是时变的，能够根据活塞环的往复运动特性，在保证气密性的前提下，动态调节活塞环缸套系统的外载荷，降低活塞环缸套摩擦副的固体接触力，减少摩擦力和降低磨损量。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种内燃机活塞环缸套系统，具有一个缸套，缸套中配合连接活塞，所述活塞的多条活塞环槽中分别设有至少一道气环和一道油环，所述气环设有磁致伸缩材料圈，且磁致伸缩材料圈与气环之间无间隙的紧密连接；所述缸套中镶嵌有铜线圈，所述铜线圈与控制器电性连接。
进一步，所述控制器控制铜线圈产生磁场，使磁致伸缩材料圈产生弹性变形，可动态调节气环的弹力，从而降低活塞环缸套系统的外载荷，影响活塞环缸套之间的最小油膜厚度，进而降低摩擦力。
本发明的有益效果是：
1、该新型内燃机活塞环缸套系统的活塞环弹力是时变的，能够根据活塞环的往复运动特性，在保证气密性的前提下，动态调节活塞环缸套系统的外载荷，降低活塞环缸套摩擦副的固体接触力，减少摩擦力和降低磨损量。
2、该新型内燃机活塞环缸套系统的活塞环弹力是可以随活塞环缸套系统的工况条件变化而变化的，能够使具有该新型燃机内活塞环缸套系统在不同工况条件下都具有良好的摩擦学性能。
附图说明
图1为本发明的内燃机活塞环缸套系统结构示意图；
图中：1、磁致伸缩材料圈，2、第一道气环，3、缸套，4、铜线圈，5、第二道气环，6、油环，7、活塞，8、控制器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的的内燃机活塞环缸套系统，包括磁致伸缩材料圈1，第一道气环2，缸套3，铜线圈4，第二道气环5，油环6，活塞7，控制器8。
活塞7上从上至下设有三条活塞环槽，三条活塞环槽分别装有第一道气环2、第二道气环5和油环6。其中，第一道气环2设有磁致伸缩材料圈1，且磁致伸缩材料圈1与第一道气环2之间无间隙的紧密连接。第一道气环2、第二道气环5和油环6与缸套3接触。缸套3中镶嵌有铜线圈4，铜线圈4与控制器8电性连接。
本发明的工作原理：
控制器8控制铜线圈4产生磁场，使磁致伸缩材料图1产生变形，使第一道气环2的弹力发生变化，进而影响活塞环缸套系统的外载荷，降低摩擦力。根据活塞环缸套的运动特性，合理的调节控制器8，使铜线圈4产生动态磁场，能够时时调节磁致伸缩材料圈1的变形量，动态调节第一道气坏2的弹力，合理的降低活塞环缸套系统的外载荷，降低摩擦力。
上述实施方式仅为本发明的技术方案、工作原理、目的效果作的明确说明，
但不局限于这种技术原理，但凡事依据本发明的技术原理，做的任何等价、修改，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种内燃机活塞环缸套系统，具有一个缸套，缸套中配合连接活塞，所述活塞的多条活塞环槽中分别设有至少一道气环和一道油环，其特征在于：所述气环设有磁致伸缩材料圈，且磁致伸缩材料圈与气环之间无间隙的紧密连接；所述缸套中镶嵌有铜线圈，所述铜线圈与控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的内燃机活塞环缸套系统，其特征在于：所述控制器控制铜线圈产生磁场，使磁致伸缩材料圈产生弹性变形，可动态调节气环的弹力，从而降低活塞环缸套系统的外载荷，影响活塞环缸套之间的最小油膜厚度，进而降低摩擦力。
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