CN216975048U - 具备清洁功能的气缸套 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具备清洁功能的气缸套，该气缸套具有设置第一内圆柱面的工作区，其特征在于，在所述工作区的一端还设置有与所述工作区同轴的具有第二内圆柱面的清洁区，该清洁区的清洁面包括所述第二内圆柱面，该清洁面能够在活塞进入时与活塞外圆面接触移动。该气缸套能够擦除附着在活塞头部外圆面上的固体颗粒物，从而提高缸套的使用寿命，并且有助于改善尾气排放，降低碳排放。

Description

具备清洁功能的气缸套

技术领域

本实用新型涉及发动机气缸零部件技术领域，具体涉及一种具备清洁功能的气缸套。

背景技术

随着国家节能减排政策的进一步实施，碳中和碳达峰成为全人类关注的焦点话题。传统的内燃发动机的研究集中在对燃料成分研究、燃烧过程控制以促进燃料的尽可能完全燃烧，从而降低油耗，降低尾气中氮氧化物与固体颗粒物的排放。但是几乎所有的汽车发动机不能避免的问题是随着使用寿命的增加，燃烧后产生的固体颗粒物大部分在排气过程随着尾气排出，小部分总会不可避免的在气缸内残留固结，附着在气缸头，活塞等的表面，活塞头部的固体颗粒物在工作过程中会随着活塞往复运动，严重磨损缸套内圆，造成内圆面的网纹破坏，使机油耗、燃油耗增加，并使燃烧环境恶化，加剧燃料的不完全燃烧，导致尾气排放不达标，不满足碳排放要求，并降低缸套的使用寿命。

实用新型内容

鉴于现有气缸套存在被活塞头部附着的固体颗粒物磨损的问题，本实用新型提供一种具备清洁功能的气缸套。

本实用新型的技术方案为一种气缸套，该气缸套具有设置第一内圆柱面的工作区，在所述工作区的一端还设置有与所述工作区同轴的具有第二内圆柱面的清洁区，该清洁区的清洁面包括所述内圆柱面，该清洁面能够在活塞进入时与活塞外圆面接触移动。

优选的，所述第二内圆柱面与所述第一内圆柱面通过过渡面连接，所述过渡面为斜角过渡或圆角过渡，所述清洁面包括所述过渡面。

优选的，所述第二内圆柱面表面设置有耐磨层，所述耐磨层的维氏硬度至少为600HV。

具体的，所述耐磨层通过镀铬工艺制成，所述耐磨层的厚度t为0.02mm～0.15mm

具体的，所述第二内圆柱面的直径d满足0.5mm≤D-d≤1.5mm，其中D为所述第一内圆柱面的直径，所述清洁区的高度H为4mm～14mm。

本实用新型通过气缸套一端设置的第二内圆柱面，能够在活塞头部上行至所述清洁区时，通过所述第二内圆柱面与活塞头部外圆面的接触，擦除附着在活塞头部外圆面上的固体颗粒物，即实现了清洁功能，从而避免了固体颗粒物磨损缸套的第一圆柱面形貌的问题，从而提高缸套的使用寿命，并且能够改善尾气排放，降低碳排放。

附图说明

图1为本实用新型的气缸套示意图；

图2为本实用新型的气缸套工作示意图；

图3为本实用新型的气缸套过渡面局部图。

图中：

1工作区；11第一内圆柱面；2清洁区；21第二内圆柱面；22过渡面；23清洁面；5活塞；51外圆面；52活塞环。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

如图1所示，气缸套具有两端台阶式结构，其首先具有设置有第一内圆柱面11的工作区1，第一圆柱面11与活塞5的外圆面51上安装的活塞环52相对滑动，第一内圆柱面11上设置有网纹，网纹用于输送存储润滑油，当活塞5相对第一圆柱面11在工作区1内往复运动时，通过网纹在第一内圆柱面11与活塞环52之间形成油膜密封，由于活塞5的外圆面51上会不可避免的沉积固体颗粒物，当其厚度达到一定程度时，就会摩擦第一内圆柱面11，并破坏第一内圆柱面11表面的网纹形貌，导致网纹输送存储润滑油能力下降，影响密封性能，进而导致燃料燃烧不充分，尾气氮氧化物与固体颗粒物超标，严重的使气缸套提前报废。

本实用新型在所述工作1区的一端增加了一段清洁区2，该清洁区2设置有与第一内圆柱面11同轴的第二内圆柱面21，重要的是合理地设置该第二内圆柱面21的直径d略大于活塞2的外圆面51直径，从而使第二内圆柱面21与活塞2的外圆面51之间具备形成即相互接触又能够自由滑动的间隙配合。安装气缸套时，工作区1的设置清洁区2的一端安装在气缸内侧。如图2所示，当活塞5在工作区1内做往复运动时，其上行至工作区1末端后继续上行，活塞5头部进入清洁区2，于是活塞5的外圆面51在第二内圆柱面21表面相对滑动，由于燃料燃烧在活塞5的外圆面51头部形成的固体颗粒物则被第二内圆柱面21擦除掉落，不致使固体颗粒物在活塞5的外圆面51头部生长堆积，杜绝了该固体颗粒物在活塞5在工作区1内往复运动时跟随活塞5摩擦第一内圆柱面11的可能。因此能够保证第一内圆柱面11与活塞环52之间长期稳定可靠地运行，有助于尾气排放始终保持在正常状态，也有助于延长气缸套的使用寿命。

本实用新型的第二内圆柱面21与第一内圆柱面11之间存在一个直径落差，该直径落差可以不做处理，保留台阶。但是优选的设计方案为在第二内圆柱面21与第一内圆柱面11之间设置过渡面22消除台阶，如图2、3所示，过渡面22形式可以为斜角过渡或圆角过渡，其有利之处在于消除了台阶，避免了潜在的活塞撞击台阶的可能，通过斜角或者圆角形式的过渡面引导活塞2的头部进入清洁区。

过渡区2的清洁面23为给活塞5起清洁效果的表面集合，包括第二内圆柱面21以及过渡面22。由于清洁面需要与活塞5的外圆面51直接接触，并需要起到稳定可靠的擦除作用，因此对清洁面23表面硬度有一定的要求，其表面耐磨层至少应当达到维氏硬度600HV以上。为了达到这样的硬度要求，可以通过在清洁面23通过镀铬工艺制备一层厚度为0.02mm～0.15mm的耐磨层实现，当然采用其他增加耐磨层的工艺也是可以接受的。

实际制造安装中，上述的气缸套坯料可以通过铸造或粉末冶金等方式获得，气缸套的第一内圆柱面11与清洁面23可以通过在坯料基础上通过镗孔等机加工方式获得，然后对第一内圆柱面11做防护处理后，对清洁面23制造一层耐磨层。上述的清洁区2仅起到清洁作用，因此其高度没有严格要求，但是清洁区2实际限制了活塞环52在工作区1上行的最大位置，因此若清洁区过高，会产生活塞2不能到达的死区，影响气缸容积与发动机压缩比，因此高度设计一般小于14mm，为了确保耐磨层的机械性能，该高度也不应低于4mm。一般活塞5与第一内圆柱面11之间会预留一个间隙用于活塞环52活动，对于不同尺寸与设计方案的活塞环，该间隙为0.25mm～0.75mm，因此第二内圆柱面的直径d满足与第一内圆柱面的直径需要满足0.5mm≤D-d≤1.5mm。根据上述范围，本实用新型的一个实施例的尺寸为：清洁区高度为10mm，D-d＝1.0mm。

上述内容仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种气缸套，该气缸套具有设置第一内圆柱面(11)的工作区(1)，其特征在于，在所述工作区(1)的一端还设置有与该工作区同轴的具有第二内圆柱面(21)的清洁区(2)，该清洁区的清洁面(23)包括所述第二内圆柱面(21)，该清洁面能够在活塞进入所述清洁区(2)时与活塞外圆面接触移动。

2.如权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述第二内圆柱面(21)与所述第一内圆柱面(11)通过过渡面(22)连接，所述过渡面(22)为斜角过渡或圆角过渡，所述清洁面(23)包括所述过渡面(22)。

3.如权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述清洁面(23)设置有耐磨层，所述耐磨层的维氏硬度至少为600HV。

4.如权利要求3所述的气缸套，其特征在于，所述耐磨层通过镀铬工艺制成，所述耐磨层的厚度为0.02mm～0.15mm。

5.如权利要求1-4任一项所述的气缸套，其特征在于，所述第二内圆柱面(21)的直径d满足0.5mm≤D-d≤1.5mm，其中D为所述第一内圆柱面(11)的直径，所述清洁区(2)的高度为4mm～14mm。

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