CN117136275A - 压缩环 - Google Patents
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Abstract
一种压缩环，用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，并安装于活塞的活塞环槽，该活塞装接于气缸，其中，在为了对所述压缩环的外周滑动面进行评价而使用往复动摩擦试验机在规定的条件下进行的耐磨性试验中，在将使轴承油以1mL/小时滴落并使蒸馏水以0.5mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TW1(μm)，将仅使所述轴承油以1mL/小时的速度滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TO1(μm)，并且设为T(μm)＝TW1－TO1时，满足T≤10。
Description
技术领域
本发明涉及一种用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中的压缩环。
背景技术
近年来，要求削减CO2排放量和化石燃料的使用量，从环境负担的观点出发，研究了一种涉及内燃机的技术，其使用氢气或将氢气与其他燃料混合而成的燃料(以下，也将两者统称为氢气燃料。)来作为燃料。
与之关联地，例如专利文献1中公开了一种用在氢发动机中的构件，为了抑制氢脆破坏，该构件设有以不锈钢为原材料的被覆层。
专利文献2中公开了一种氢发动机用构件，为了防止由因氢气的燃烧而产生的水蒸气引起的构件的生锈，该氢发动机用构件实施了物理处理和化学处理。
此外，专利文献3中示出了在通常的氢发动机中，未进行在水蒸气的冷凝的基础上的气缸的冷却，并公开了一种用于对形成燃烧室的气缸内的水蒸气冷凝进行控制的氢发动机。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭51－137004号公报
专利文献2：日本特开昭51－081203号公报
专利文献3：日本特开2003－013765号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，与使用汽油燃料的情况不同，不会产生汽化潜热，或者汽化潜热的产生量小，因此活塞环、缸膛(cylinder bore)、活塞等各部件的温度会上升。本发明人们发现，其结果为，部件表面的温度也会变高，因此介存于滑动部的润滑油的温度也会变高，油膜容易断裂，由此活塞环的磨损量会增加，特别是，对位于靠近燃烧室的一侧的压缩环的外周面的磨损会造成影响，此外，本发明人们发现，由于使用氢气燃料，因此燃烧时会产生较多的水，水与润滑油会混合，由此活塞环与缸膛的滑动环境有时会恶化。
并且，本发明人们发现，由于压缩环的外周面发生磨损，因此有时候会提前失去筒形(barrel)、锥形等外周面的形状，作为压缩环的主要作用之一的缸膛与外周面的密封性能会大幅度下降，此外，本发明人们发现，压缩环的张力下降也会使密封性能下降。
本发明是在这样的状况下完成的，其目的在于提供一种压缩环，该压缩环在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，即使在与使用汽油燃料时不同的高温、水分过多这样的对压缩环的外周面磨损不利的环境下，也能保持其外周形状，从而维持密封性能。
用于解决问题的方案
本发明人们进行了用于解决上述问题的研究，发现了通过如下的压缩环，能解决上述问题，从而完成了本发明：所述压缩环是安装于活塞的活塞环槽的压缩环，所述压缩环的耐磨性试验中的磨损量满足规定的条件。
本发明是一种压缩环，其用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，特别是，优选用在汽车用发动机中，所述压缩环安装于活塞的活塞环槽，该活塞装接于气缸，其中，
在为了对所述压缩环的外周滑动面进行评价而使用往复动摩擦试验机在规定的条件下进行的耐磨性试验中，
在将使轴承油以1mL/小时滴落并使蒸馏水以0.5mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TW1，所述TW1的单位为μm，
将仅使所述轴承油以1mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TO1，所述TO1的单位为μm，
并且设为T＝TW1－TO1，所述T的单位为μm时，
满足T≤10。
此外，优选的是，在将所述压缩环的张力设为Ft，将所述压缩环的外周滑动面的轴向长度设为S13，
将以使所述压缩环外周与缸膛抵接的方式设置了所述活塞的情况下的所述缸膛内径设为D，所述D的单位为mm，将所述压缩环的上连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a11，所述a11的单位为mm，将所述压缩环的下连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a12，所述a12的单位为mm，
并且设为
Fd＝Ft/D，
落差h＝(a11+a12)/2，
外周倾斜度OSt＝h/(S13/2)，
磨损指数M＝T×Fd×OSt时，
满足M≤0.09。
此外，优选的是，在将所述外周滑动面的表面维氏硬度设为A，所述A的标尺为HV0.1时，
满足A/T≥100。
发明效果
根据本发明，能提供一种压缩环，该压缩环在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，即使在高温、水分过多的环境下，也能维持密封性能。
附图说明
图1是装接有本实施方式的压缩环的活塞的剖视示意图。
图2是本实施方式的压缩环的与周长方向正交的剖视图。
图3是表示往复动摩擦试验机的构成的示意图。
图4是由触针式表面粗糙度测定仪得到的压缩环外周面的轮廓线以及上连接点和下连接点的说明图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式是一种压缩环，该压缩环用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，并安装于活塞的活塞环槽，该活塞装接于气缸。以下，使用图1，对该压缩环的构成进行说明。不过，只要没有特别的记载，以下的实施方式中所记载的构成就不旨在将发明的技术范围仅限于此。
图1是装接有本实施方式的压缩环的、火花点火式内燃机100Y的活塞结构110Y的剖视图的一个例子。需要说明的是，在图1中，图中上侧为燃烧室侧，下侧为曲柄室侧。如图1所示，火花点火式内燃机100Y具备：气缸10；活塞20，装接(插入)于气缸10；以及活塞环的组合120Y，包括安装于活塞20的两个压缩环CR和一个油环OR。
在活塞20形成有活塞环槽，从燃烧室侧起形成有第一槽201、第二槽202以及第三槽203。在活塞外周面20a与气缸10的内壁面10a之间确保有规定的距离，由此形成了活塞间隙PC1。环槽作为绕活塞20的轴呈环状延伸的槽形成于活塞外周面20a的整周。各环槽形成为包括上下对置配置的一对槽壁(内壁)。在一对槽壁中，将上侧的槽壁称为上壁W1，将下侧的槽壁称为下壁W2。此外，将各环槽中的使上壁W1的内周缘与下壁W2的内周缘连接的槽壁称为底壁W3。
在第一槽201装接有作为安装于最靠近燃烧室的位置的压缩环的顶环(top ring)R1，在第二槽202装接有作为安装于在顶环之后靠近燃烧室的位置的压缩环的副环(secondring)R2，在第三槽203装接有安装于最远离燃烧室的位置的油环OR。
在图1所示的例子中，作为压缩环，设有副环R2，虽然也可以没有副环R2，但优选的是有副环R2。此外，也可以是设置三个压缩环的方式，也可以是设置四个压缩环的方式。
油环OR具备：一对刮片环(segment)SG1，在气缸10的内壁面10a滑动；以及间隔外胀环(spacer expander)EX1，对该一对刮片环向径向外侧(内壁面10a侧)施力。图1所示的油环OR是所谓的三件式构成的油环，但不限于此，可以是两件式构成的油环，也可以是不设置油环OR的方式。
活塞只要是适合装接本实施方式的压缩环的活塞即可，没有特别限定，根据活塞环的组合，可以不具有第二槽202，也可以不具有第三槽203，此外，也可以进一步具有槽。
接着，使用图2为例子，对本实施方式的压缩环的形状进行说明。图2是本实施方式的压缩环的与周长方向正交的剖视图。图2所示的压缩环具有：上表面11，设于上侧；下表面12，设于下侧；外周面13，将上表面外周缘E101与下表面外周缘E102连接；以及内周面14，将上表面内周缘E103与下表面内周缘E104连接。在处于压缩环装接于图1所示的活塞的环槽的状态时，即在处于使用状态时，上表面11位于上侧而与环槽的上壁W1对置，下表面12位于下侧而与下壁W2对置，外周面13在气缸的内壁面10a滑动。通过上表面11和下表面12规定出压缩环的轴向上的宽度。
图2所示的压缩环的外周面13包括：外周滑动面S13，设于压缩环的外周端部；上连接面S11，将外周滑动面S13与上表面11连接；以及下连接面S12，将外周滑动面S13与下表面12连接。上连接面S11将外周滑动面S13的上侧(燃烧室侧)的周缘(上连接点)E11与上表面外周缘E101连接。下连接面S12将外周滑动面S13的下侧(曲柄室侧)的周缘(下连接点)E12与下表面外周缘E102连接。
图2的附图标记CL1表示与压缩环的中心轴A1正交并且经过顶部P1的直线。顶部P1是压缩环中成为最大直径的点，与气缸10的内壁面10a抵接。a11表示压缩环中的燃烧室侧的落差，即表示顶部P1与外周滑动面S13的上连接点E11在径向上的距离。a11与使用状态下的从气缸10的内壁面10a至外周滑动面S13的上连接点E11的距离相等。同样地，a12表示压缩环中的曲柄室侧的落差，即表示压缩环的顶部P1与外周滑动面S13的下连接点E12在径向上的距离。a12与使用状态下的从气缸10的内壁面10a至外周滑动面S13的下连接点E12的距离相等。图2的附图标记b11表示外周滑动面S13的顶部P1与外周滑动面S13的上连接点E11在轴向上的距离。此外，b12表示外周滑动面S13的顶部P1与外周滑动面S13的下连接点E12在轴向上的距离。
需要说明的是，在图2所示的例子中，外周面形成为对称筒形形状，但本实施方式的压缩环的外周形状没有特别限定，可以采用各种形状的压缩环。例如，该压缩环的外周面也可以为筒形形状、偏心筒形形状、锥形形状，此外，外周面的最外周滑动面也可以包括平坦部。此外，上连接面S11和下连接面S12的压缩环轴向上的长度也可以彼此不同。此外，也可以为不具有上连接面S11和下连接面S12中的一方或双方的形状。
此外，相对于该周长方向的截面形状可以为矩形(rectangular)形状、内锥形(internal bevel)形状、梯形(keystone)形状、半梯形(half-keystone)形状，也可以包括底切(under cut)面等，但不限于此。
在本说明书中，氢气燃料是指仅由氢气(杂质除外)构成的燃料或将氢气与其他燃料混合而成的燃料。整个燃料中的氢气的比例为50％以上，也可以为60％以上，还可以为70％以上。
就本实施方式的压缩环而言，其用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中并安装于活塞的活塞环槽，该活塞装接于气缸，在该压缩环中，在为了对外周滑动面进行评价而使用往复动摩擦试验机在规定的条件下进行的耐磨性试验中，在将使轴承油以1mL/小时滴落并使蒸馏水以0.5mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TW1(μm)，将仅使所述轴承油以1mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TO1(μm)，并且设为T(μm)＝TW1－TO1时，满足T≤10。
TO1表示假定通常的使用环境(例如假定使用汽油燃料时)的压缩环的磨损量，TW1表示假定高温、水分过多的使用环境(使用氢气燃料时)的压缩环的磨损量，T是两者之差。即，当T的值小时，具体而言，通过使T≤10，在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，即使在高温、水分过多的环境下，也具有与一般的使用环境下(例如使用汽油燃料时)同等的形状维持功能，能得到充分的耐磨性能，能维持密封性能。为了使T满足上述条件，可以通过适当地选择压缩环的材质和外周面的表面处理、覆膜来实现。
耐磨性试验如下所述。
使用在图3中示出概要的往复动摩擦试验机来进行耐磨性试验。在进行耐磨性试验时，使用压缩环实体作为上试验片31。
此外，下试验片32采用模拟铸铁制缸膛的板(相当于FC250的材料：HRB100，通过由#400砂纸进行的研磨精加工，表面粗糙度为最大高度Rz1.0μm～1.5μm(目标为1.2μm))。
在进行耐磨性试验时，使用空气式分配器33来使轴承油和蒸馏水滴落，从而供给至上试验片31与下试验片32的滑动界面，在以下所示的试验条件下进行耐磨性试验。
＜试验条件＞
·行程：50mm
·载荷：100N
·速度：600循环/分钟
·上试验片的温度管理：室温
·下试验片的温度管理：室温
·轴承油：Shell Lubricants Japan公司Shell TETRAOIL 2SP
·轴承油的滴落条件：以每分钟滴落一次、总滴落量为1mL/小时的方式进行管理
·蒸馏水的滴落条件：以每分钟滴落一次、总滴落量为0.5mL/小时的方式进行管理
·试验时间：60分钟
需要说明的是，在下述条件下实施试运转之后进行试验。
·载荷：20N
·速度：100次循环/分钟
·试验前上试验片的温度：室温
·试验前下试验片的温度：室温
·轴承油：Shell Lubricants Japan公司Shell TETRAOIL 2SP
·轴承油的滴落条件：以每分钟滴落一次、总滴落量为0.08mL/5分钟的方式进行管理
·试验时间：5分钟
在上述条件下进行试验，将使轴承油和蒸馏水滴落时的压缩环外周滑动面的覆膜的磨损量设为TW1(μm)，将仅使轴承油滴落时的顶环外周滑动面的覆膜的磨损量设为TO(μm)，并且设为T＝TW1－TO。
此外，优选的是，想将所述压缩环的张力设为Ft，将所述压缩环的外周滑动面的轴向长度设为S13，将以使所述压缩环外周与缸膛抵接的方式设置了所述活塞的情况下的所述缸膛内径设为D(mm)，将所述压缩环的上连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a11(mm)，将所述压缩环的下连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a12(mm)，并且设为Fd＝Ft/D，落差h＝(a11+a12)/2，外周倾斜度OSt＝h/(S13/2)，磨损指数M＝T×Fd×Ost时，满足M≤0.09。
关于S13、a11、a12的值，根据上连接点E11、下连接点E12来求出，其中，该上连接点E11、下连接点E12通过使用触针式表面粗糙度测定仪对压缩环的外周面进行测定而得到。触针为圆锥，圆锥的锥角设为60°。此外，该触针的顶端R设为2μm。
测定倍率设为纵轴(y轴：与压缩环的径向一致)5000倍、横轴(x轴：与压缩环的轴向一致)100倍。
以外周面筒形形状为例子，使用图4，对上连接点E11、下连接点E12进行说明。
在使用触针式表面粗糙度测定仪进行了测定之后，在得到的外周面的轮廓线上画出与纵轴(y轴)平行的上侧虚拟线41和下侧虚拟线42，求出从上侧虚拟线41和下侧虚拟线42分别向左右倾斜θ(＝10°)而得到的直线与外周面的轮廓线的切点。将位于压缩环的上侧(燃烧室侧)的切点设为上连接点E11，将位于下侧(曲柄室侧)的切点设为下连接点E12。
根据通过上述测定而得到的值以及张力Ft(N)和缸膛内径D(mm)，使用下述算式来求出Fd、Ost、M。
Fd＝Ft/D
h＝(a11+a12)/2
OSt＝h/(S13/2)
M＝T×Fd×OSt
Fd表示每单位缸膛内径的压缩环的张力的值，若Fd的值变大，则压缩环对缸膛的面压力变高，有外周磨损增加的倾向。另一方面，若Fd的值变小，则恐怕会导致与缸膛的密封性能下降。
外周倾斜度Ost是压缩环的落差与外周滑动面的轴向长度之间的关系。以外周筒形形状为例子，若Ost大，则成为在环径向上高的凸状筒形(高筒形)，若Ost小，则成为在环径向上低的凸状筒形(低筒型)。
若OSt的值大，则密封性能提高，但在压缩环对缸膛的面压力高的情况下，不仅会导致缸膛划伤、滑动阻力增加等，而且恐怕会使得落差因外周磨损而提前变小，密封性能急剧下降。另一方面，若OSt的值小，在压缩环的张力低的情况下，恐怕会导致密封性能下降或者使得耗油量增加。
磨损指数M是考虑上述内容的平衡而得到的指数，通过满足M≤0.09，能在处于水分过多的环境的使用氢气燃料的火花点火式内燃机中维持压缩环的密封性能。
若M大于0.09，则外周磨损量T大或者Fd、OSt等的值大，因此担心会因外周磨损而导致密封性能急剧下降。
为了满足M≤0.09，只需根据T、Fd、OSt的值来适当地选择压缩环的形状、材质以及外周覆膜即可。
本实施方式的压缩环的闭口间隙的大小没有特别限定，作为一个例子，为0.1mm～0.8mm的范围内。
本实施方式的压缩环的轴向宽度没有特别限定，一般为0.8mm以上，一般为4mm以下。此外，压缩环的外径一般为50mm以上且220mm以下。
此外，优选的是，在将本实施方式的压缩环的外周滑动面的表面维氏硬度设为A(HV0.1)时，满足A/T≥100。
为了使A/T满足上述条件，只需适当地选择压缩环的材质和外周滑动面的表面处理、覆膜即可。
本实施方式的压缩环也可以在外周面具有覆膜，覆膜没有特别限定，但优选的是，包括从由PVD(Physical Vapor Deposition：物理气相沉积)处理覆膜、DLC(Diamond LikeCarbon：类金刚石)覆膜、硬质镀铬覆膜以及氮化处理覆膜构成的组中选择的至少一种覆膜。
需要说明的是，PVD(physical vapor deposition：物理气相沉积)是通过使从靶射出的粒子附着于基体材料来在物质的表面形成膜的蒸镀法的一种，也可以称为物理气相生长。PVD法中可以包括离子镀法、真空蒸镀法、离子束蒸镀法、溅射法、FCVA(FilteredCathodic Vacuum Arc：过滤阴极真空电弧)法等。
在本实施方式的压缩环在外周面具有覆膜的情况下，覆膜的厚度没有特别限定，一般为0.001mm以上，优选为0.005mm以上，此外，一般为0.2mm以下，优选为0.1mm以下。
需要说明的是，在覆膜包括DLC覆膜的情况下，DLC覆膜可以是含有氢的DLC覆膜，也可以是所谓的无氢DLC。例如，氢元素的比例可以为5.0at％以下。通过使用不含氢的DLC覆膜，固体滑动时的摩擦系数会变低，是优选的。
将不含氢的DLC覆膜形成于活塞环外周面的方法可以使用已知的方法，可以列举离子镀法、溅射法等。
DLC覆膜也可以包含其他元素，例如也可以包含Si、Ti、W、Cr、Mo、Nb、V等，但不限于此。在包含这些元素的情况下，优选的是，这些元素的总量为40at％以下。
此外，在覆膜包括CrN系PVD处理覆膜或DLC覆膜的情况下，优选的是，PVD处理覆膜或DLC覆膜的厚度为0.05mm以下。通过使PVD处理覆膜或DLC覆膜的覆膜厚度处于上述范围内，不易阻碍构件之间的热传递，因此冷却效率会提高，能抑制磨损。
在本实施方式的压缩环在外周面具有覆膜的情况下，可以采用PVD处理覆膜、DLC覆膜、硬质镀铬覆膜、氮化处理覆膜、四氧化三铁覆膜、磷酸盐覆膜等中的任一种单独的覆膜，也可以采用任两种以上的层叠覆膜。
在本实施方式的压缩环在外周面具有覆膜的情况下，优选的是，在外周滑动面具有覆膜。此外，也可以在上表面和下表面中的至少一个面具有覆膜，也可以只覆盖各面的一部分，也可以采用在各面上各不相同的覆膜。
压缩环基体材料的材质没有特别限定。例如，作为高合金钢，可以列举马氏体系不锈钢。此外，作为低合金钢，可以列举阀簧钢、弹簧钢等。具体而言，可以优选使用硅铬钢等。
实施例
以下，通过实施例来对本发明详细进行说明，但本发明不仅限于以下的实施例。
实施例1～19、比较例1～4
如表1所示，通过改变压缩环的外周覆膜、材质、张力以及外周筒形量(径向上的凸状高度)来制作出实施例1～19、比较例1～4的压缩环。需要说明的是，即使是相同种类的覆膜，也通过改变温度、时间等处理条件来制作出外周硬度不同的试样。
表1中，就外周的表面处理而言，A为DLC，B为PVD处理，C为氮化处理，D为镀Cr，E为四氧化三铁，F为磷酸盐覆膜。其中，E和F主要以防锈为目的。此外，就材质而言，A为高合金钢，B为低合金钢，C为铸铁。
对于各实施例和比较例的压缩环，进行了维氏硬度的测定、耐磨性试验以及由触针式表面粗糙度测定仪进行的测定。将结果示于表1。
表1
| 外周表面处理 | 材质 | 外周硬度A(Hv) | Fd(N/mm) | 外周倾斜度Ost | T(μm) | 磨损指数M | A/T | |
| 实施例1 | A | A | 1800 | 0.10 | 0.0222 | 0.01 | 0.0000 | 180000.0 |
| 实施例2 | B | A | 1100 | 0.10 | 0.0559 | 0.05 | 0.0003 | 22000.0 |
| 实施例3 | B | A | 1100 | 0.17 | 0.0037 | 0.05 | 0.0000 | 22000.0 |
| 实施例4 | B | A | 950 | 0.10 | 0.0339 | 1.10 | 0.0037 | 863.6 |
| 实施例5 | B | A | 900 | 0.17 | 0.0339 | 1.70 | 0.0097 | 529.4 |
| 实施例6 | B | A | 800 | 0.17 | 0.0339 | 2.30 | 0.0133 | 347.8 |
| 实施例7 | C | A | 1200 | 0.11 | 0.0339 | 3.10 | 0.0118 | 387.1 |
| 实施例8 | C | A | 1150 | 0.11 | 0.0508 | 3.60 | 0.0201 | 319.4 |
| 实施例9 | C | A | 1150 | 0.17 | 0.0559 | 3.20 | 0.0300 | 359.4 |
| 实施例10 | C | A | 950 | 0.17 | 0.0220 | 4.15 | 0.0152 | 228.9 |
| 实施例11 | C | A | 950 | 0.21 | 0.0508 | 4.00 | 0.0427 | 237.5 |
| 实施例12 | C | A | 950 | 0.22 | 0.0559 | 4.25 | 0.0531 | 223.5 |
| 实施例13 | D | B | 850 | 0.11 | 0.0373 | 5.10 | 0.0218 | 166.7 |
| 实施例14 | D | B | 850 | 0.18 | 0.0492 | 7.90 | 0.0703 | 107.6 |
| 实施例15 | D | B | 850 | 0.19 | 0.0559 | 7.80 | 0.0848 | 109.0 |
| 实施例16 | E | B | 460 | 0.10 | 0.0400 | 8.60 | 0.0348 | 53.5 |
| 实施例17 | D | B | 750 | 0.21 | 0.0559 | 8.30 | 0.0985 | 90.4 |
| 实施例18 | D | B | 750 | 0.25 | 0.0475 | 9.00 | 0.1049 | 83.3 |
| 实施例19 | 无 | B | 420 | 0.21 | 0.0516 | 9.50 | 0.1040 | 44.2 |
| 比较例1 | E | B | 390 | 0.10 | 0.0047 | 13.80 | 0.0065 | 28.3 |
| 比较例2 | F | C | 280 | 0.10 | 0.0288 | 22.50 | 0.0634 | 12.4 |
| 比较例3 | D | B | 600 | 0.18 | 0.0559 | 10.20 | 0.1014 | 58.8 |
| 比较例4 | 无 | B | 390 | 0.21 | 0.0516 | 13.80 | 0.1510 | 28.3 |
综上所述，在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，在使用了由本发明规定的压缩环情况下，即使在存在因氢气燃料的燃烧而产生的冷凝水的环境下，也能与使用汽油燃料时同样地维持压缩环的外周面的耐磨性，并且维持压缩环的外周密封性能。
附图标记说明
1：压缩环；
100Y：火花点火式内燃机；
110Y：活塞结构；
120Y：活塞环；
10：气缸；
10a：气缸10的内壁面；
20：活塞；
20a：活塞20的外周面；
PC1：活塞间隙；
R1：顶环；
R2：副环；
OR：油环；
SG1：刮片环；
EX1：间隔外胀环；
201：第一槽；
202：第二槽；
203：第三槽；
h1(1)：顶环的轴向宽度；
h1(2)：副环的轴向宽度；
h1(4)：油环的轴向宽度；
31：上试验片；
32：下试验片；
33：空气式分配器。
Claims (3)
1.一种压缩环，用在使用氢气燃料的火花点火式内燃机中，并安装于活塞的活塞环槽，该活塞装接于气缸，其中，
在为了对所述压缩环的外周滑动面进行评价而使用往复动摩擦试验机在规定的条件下进行的耐磨性试验中，
在将使轴承油以1mL/小时滴落并使蒸馏水以0.5mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TW1，所述TW1的单位为μm，
将仅使所述轴承油以1mL/小时滴落来进行试验时的所述外周滑动面的磨损量设为TO1，所述TO1的单位为μm，
并且设为T＝TW1－TO1，所述T的单位为μm时，
满足T≤10。
2.根据权利要求1所述的压缩环，其中，
在将所述压缩环的张力设为Ft，所述Ft的单位为N，将所述压缩环的外周滑动面的轴向长度设为S13，所述S13的单位为mm，
将以使所述压缩环外周与缸膛抵接的方式设置了所述活塞的情况下的所述缸膛内径设为D，所述D的单位为mm，将所述压缩环的上连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a11，所述a11的单位为mm，将所述压缩环的下连接点与所述缸膛内壁的径向距离设为a12，所述a12的单位为mm，
并且设为
Fd＝Ft/D，
落差h＝(a11+a12)/2，
外周倾斜度OSt＝h/(S13/2)，
磨损指数M＝T×Fd×OSt时，
满足M≤0.09。
3.根据权利要求1或2所述的压缩环，其中，
在将所述外周滑动面的表面维氏硬度设为A，所述A的标尺为HV0.1时，
满足A/T≥100。
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