CN113958421A - 一种发动机活塞气环 - Google Patents

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昂金凤
王军
胡昌良
路明
程志勇
陈庚
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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Abstract

本发明提供了一种发动机活塞气环，其包括气环本体、第一磁铁、第二磁铁，所述气环本体的开口处的第一端端面上设有第一安装凹槽，所述第一磁铁设置在所述第一安装凹槽中，第一磁铁的外端端面与所述第一端端面相平齐；所述气环本体的开口处的第二端端面上设置有第二安装凹槽，第二磁铁设置在所述第二安装凹槽中，第二磁铁的外端端面与所述第二端端面相平齐；第一磁铁与第二磁铁相对设置，所述第一磁铁的外端的极性与所述第二磁铁的外端的极性相同。本发明利用第一磁铁与第二磁铁之间的相互排斥作用，使得气环本体的开口处的第一端端面与第二端端面不易接触，从而能够有效地降低气环本体的开口处的两端端面发生摩擦的频率，避免活塞气环被损坏。

Description

一种发动机活塞气环
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机活塞气环。
背景技术
发动机运转时，燃烧室内的高压可燃混合气和易燃气体，或多或少的会通过活塞与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成缸内窜气。缸内窜气给发动机带来的不良后果主要有：稀释机油、降低机油的使用性能，加速机油的氧化、变质和增加消耗；水汽凝结在机油中，会形成油泥，阻塞油路；酸性的气体混入润滑系统，将导致发动机零件的腐蚀和加速磨损；缸内窜气还会使曲轴箱的压力过高，导致密封件漏油，同时会阻碍活塞下行，导致发动机功率下降，燃油消耗率上升。而活塞环的作用就是利用其自身在径向上的弹性实现活塞与缸套之间的密封，阻止缸内窜气的发生。发动机活塞环组一般采用两道活塞气环加一道活塞油环的模式，而要实现有效的密封，第一道活塞气环的密封能力必须在90％以上，因此，第一道活塞气环的设计非常关键。
在发动机做功冲程中，燃烧室内的气体压力远远大于第一道活塞气环的惯性力，在这一冲程内，第一道活塞气环始终紧贴在活塞环槽下侧面，环后背的气体压力也将环的外圆周面紧紧贴在缸套上，如图1和图2所示，由于活塞气环11为开口环，气体下窜的通道只剩下活塞气环11的开口间隙这一个通道。所以，第一道活塞气环在安装状态下开口处两端面的开口间隙大小是影响窜气量大小的关键，开口间隙大会导致窜气量大，开口间隙太小，由于缸套的变形，当活塞气环运动到缸套型线向内收缩量大的地方时，会导致环出现开口处的两端面相互摩擦现象，严重的会引起活塞气环失效的恶劣状况。现有技术中第一道活塞气环的端面一般采用直口、斜口或阶梯口，然而第一道活塞气环的端面采用斜口或阶梯口时，与直面相比，仅仅是改变了端面的形状，当为了降低窜气量，将开口间隙设计的较小时，活塞气环开口处的两端面仍然容易出现相互摩擦现象。因此，如何设计一种活塞气环，以降低活塞气环开口处的两端面发生相互摩擦的频率，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机活塞气环，以解决现有技术中的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种发动机活塞气环，其包括气环本体、第一磁铁、第二磁铁，所述气环本体的开口处的第一端端面上设置有第一安装凹槽，所述第一磁铁设置在所述第一安装凹槽中，所述第一磁铁的外端端面与所述第一端端面相平齐；所述气环本体的开口处的第二端端面上设置有第二安装凹槽，所述第二磁铁设置在所述第二安装凹槽中，所述第二磁铁的外端端面与所述第二端端面相平齐；所述第一磁铁与所述第二磁铁相对设置，所述第一磁铁的外端的极性与所述第二磁铁的外端的极性相同。
优选地，所述第一磁铁过盈压装在所述第一安装凹槽中。
优选地，所述第二磁铁过盈压装在所述第二安装凹槽中。
优选地，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为矩形凹槽，所述第一磁铁为与所述第一安装凹槽相适配的矩形磁铁块；所述第二磁铁为与所述第二安装凹槽相适配的矩形磁铁块。
优选地，所述第一安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽。
优选地，所述第二安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽。
优选地，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为圆形凹槽，所述第一磁铁为与所述第一安装凹槽相适配的圆形磁铁块；所述第二磁铁为与所述第二安装凹槽相适配的圆形磁铁块。
本发明的有益效果在于：
本发明的发动机活塞气环，其开口处的第一端端面和第二端端面上相对设置有第一磁铁和第二磁铁，且第一磁铁的外端与第二磁铁的外端的极性相同，即第一磁铁和第二磁铁相互排斥，在使用时，利用第一磁铁与第二磁铁之间的相互排斥作用，使得气环本体的开口处的第一端端面与第二端端面不易接触，从而能够有效地降低气环本体的开口处的两端端面发生摩擦的频率，避免活塞气环被损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中
图1为现有活塞气环的示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本发明实施例提供的发动机活塞气环的示意图；
图4为图3中B处的放大图。
附图中标记：
11、活塞气环12、开口21、气环本体22、开口23、第一端
24、第二端31、第一磁铁311、第一磁铁的外端32、第二磁铁
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。
如图3和图4所示，本发明实施例提供了一种发动机活塞气环，其包括气环本体21、第一磁铁31、第二磁铁32，所述气环本体21的开口22处的第一端23端面上设置有第一安装凹槽，所述第一磁铁31设置在所述第一安装凹槽中，所述第一磁铁的外端端面与所述第一端端面相平齐；所述气环本体21的开口处的第二端24端面上设置有第二安装凹槽，所述第二磁铁32设置在所述第二安装凹槽中，所述第二磁铁的外端端面与所述第二端端面相平齐；所述第一磁铁31与所述第二磁铁32相对设置，所述第一磁铁的外端311的极性与所述第二磁铁的外端的极性相同。可以理解的是，第一磁铁的外端为第一磁铁上与第二磁铁相对的一端，第二磁铁的外端为第二磁铁上与所述第一磁铁相对的一端。
本发明实施例提供的发动机活塞气环，其开口22处的第一端端面和第二端端面上相对设置有第一磁铁31和第二磁铁32，且第一磁铁的外端311与第二磁铁的外端的极性相同，即第一磁铁31和第二磁铁32相互排斥，在使用时，利用第一磁铁31与第二磁铁32之间的相互排斥作用，使得气环本体21的开口22处的第一端23端面与第二端24端面不易接触，从而能够有效地降低气环本体21的开口处的两端端面发生摩擦的频率，避免活塞气环被损坏。
进一步地，所述第一磁铁31过盈压装在所述第一安装凹槽中，从而使得第一磁铁能够较为牢固地固定在第一安装凹槽中。
具体地，所述第二磁铁32过盈压装在所述第二安装凹槽中，从而使得第二磁铁能够较为牢固地固定在第二安装凹槽中。
在本发明提供的一实施例中，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为矩形凹槽，所述第一磁铁31为与所述第一安装凹槽相适配的矩形磁铁块；所述第二磁铁32为与所述第二安装凹槽相适配的矩形磁铁块。
进一步地，所述第一安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽，从而能够较为方便地将第一磁铁31安装在第一安装凹槽中。可以理解的是，如图2所示，第一安装凹槽的前端为第一安装凹槽上远离气环本体21的中心的一端。
可以优选，所述第二安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽，从而能够较为方便地将第二磁铁32安装在第二安装凹槽中。可以理解的是，可以优选将上述发动机活塞气环作为第一道活塞气环，第二道活塞气环也可以与上述发动机活塞气环的结构相同；第二安装凹槽的前端为第二安装凹槽上远离气环本体的中心的一端。
在本发明提供的另一实施例中，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为圆形凹槽，所述第一磁铁为与所述第一安装凹槽相适配的圆形磁铁块；所述第二磁铁为与所述第二安装凹槽相适配的圆形磁铁块。
本发明能够较好地满足在较小的开口间隙下降低窜气量的要求，同时利用同性磁铁的相互排斥作用，使得气环本体开口处的两端端面不易相互摩擦。
以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种发动机活塞气环，其特征在于，其包括气环本体、第一磁铁、第二磁铁，所述气环本体的开口处的第一端端面上设置有第一安装凹槽，所述第一磁铁设置在所述第一安装凹槽中，所述第一磁铁的外端端面与所述第一端端面相平齐；所述气环本体的开口处的第二端端面上设置有第二安装凹槽，所述第二磁铁设置在所述第二安装凹槽中，所述第二磁铁的外端端面与所述第二端端面相平齐；所述第一磁铁与所述第二磁铁相对设置，所述第一磁铁的外端的极性与所述第二磁铁的外端的极性相同。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第一磁铁过盈压装在所述第一安装凹槽中。
3.根据权利要求1所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第二磁铁过盈压装在所述第二安装凹槽中。
4.根据权利要求1所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为矩形凹槽，所述第一磁铁为与所述第一安装凹槽相适配的矩形磁铁块；所述第二磁铁为与所述第二安装凹槽相适配的矩形磁铁块。
5.根据权利要求4所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第一安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽。
6.根据权利要求4所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第二安装凹槽为前端具有开口的矩形开口槽。
7.根据权利要求1至3任一项所述的发动机活塞气环，其特征在于，所述第一安装凹槽和所述第二安装凹槽均为圆形凹槽，所述第一磁铁为与所述第一安装凹槽相适配的圆形磁铁块；所述第二磁铁为与所述第二安装凹槽相适配的圆形磁铁块。
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