CN2479231Y - 增压型双环互补活塞环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种增压型双环互补活塞环,由两片分别具有外、内台阶的单片活塞环相嵌组合成为一道活塞环,且两片环的台肩均为椭圆形。其中一环为外台阶环,另一环为内台阶环。两片环的台肩均为椭圆形,且具有互补性,安装时两环开口错开180。相嵌组合成一道活塞环。活塞环开口可为搭口形式。采用增压型双环互补活塞环后,具有明显的以下优点:马力上升;节省燃油机油;爬坡能力强;起动容易;减少环境污染;防止窜气窜机油现象;延长使用寿命。

Description

增压型双环互补活塞环

本实用新型涉及一种密封元件，尤其是一种用于内燃机、空压机等需采用活塞环进行密封的机器、装置上的增压型双环互补活塞环。

传统活塞环在工作时，气体首先从燃烧室流进缸壁与活塞间的间隙内，经环的侧隙进入下方的气缸壁和活塞间隙，因而环开口间隙成为泄漏的主要通道。此外，在工作时，由于活塞环的上下振动，燃气还可经各处间隙形成的通路泄漏。对于一般的内燃机而言，经一道环后气压为原来的25％，经二道环后降成10％，经三道环后为5％(参看铁道出版社《活塞环》)。另随着缸套、活塞环的的磨损，环开口间隙逐渐变大，漏气量增大，马力下降，直至不能使用。此外，各道环在安装时开口是错开的，以避免燃气直接从上一道环开口喷入下一道环的开口而增加漏气量，但是在工作过程中备道环因震动和气体的冲击而逐渐在气缸中旋转，终致在使用一段时间后出现上、下两道环开口对齐现象，且开口对齐后无法重新错开，这时窜油、窜气急剧增加，严重的不能使用。

本实用新型的目的是提供一种具有良好的气密性，能防止主、副环相对转动，起双重密封作用，同时还有刮油作用，减少机油消耗的增压型双环互补活塞环。

本实用新型由两片分别具有外、内台阶的单片活塞环1、2相嵌组合成为一道活塞环，且两片环的台肩均为椭圆形。其中一环为外台阶环，另一环为内台阶环。两片环的台肩均为椭圆形，且具有互补性，安装时两环开口错开180°相嵌组合成一道活塞环。活塞环开口可为搭口形式。

采用增压型双环互补活塞环后，具有明显的以下优点：马力上升；节省燃油机油；爬坡能力强；起动容易；减少环境污染；防止窜气窜机油现象；延长使用寿命。

以下结合附图作详细说明。

图1为本实用新型主环结构示意图。

图2为图1剖视图。

图3为本实用新型副环结构示意图。

图4为图3剖视图。

图5为主、副环组合结构主视图。

图6为主、副环组合结构俯视图。

图7为本实用新型工作状态示意图。

图8为开口形式为搭口结构的主环结构主视图。

图9为开口形式为搭口结构的主环结构俯视图。

图10为开口形式为搭口结构的副环结构主视图。

图11为开口形式为搭口结构的副环结构俯视图。

增压型双环互补活塞环的工作原理及优点如下：

1、良好的气密性。在安装时主环1和副环2开口错开180°，因而从上一室窜下的燃气不能从主环开口直接进入下一室，而是绕环与环槽的背隙经副环的开口进入下一室，避免了高压气体直接从环的开口进入下一室，起到了迷宫式密封的作用。在活塞高速住复运动过程中，爆炸、压缩行程时间都非常短，绝大部分气体走弯路之后还未来得及经副环开口流向下一室，上一室的气压已低于本室，气体产生逆流因而迷宫式密封后漏气量大大减少，可有效提高气缸的压缩比，使燃烧更充分，马力上升，节省燃油，减少废气中的有害物质，延长使用寿命。

2、双重密封作用。对于传统环而言，在工作时，由于气体冲击及机械振动，造成活塞环外圆局部位置与缸壁瞬间脱离而产生泄漏，高速内燃机尤为严重；而增压型双环互补活塞环由主、副环组合而成，由于径向振动的随机性，主、副环同时在一点产生振动的几率很小，因而即使其中一片产生了泄漏也无法窜过另一片，起到了良好的双重密封作用。

3、防止主、副环相对转动的作用。为了确保迷宫式密封，必须确保主、副环的开口不重叠，否则重叠后就会与传统环一样，无法起迷宫式密封。为此我们将主、副环的台肩都设计为椭圆形，且这两条椭圆曲线具有互补性，当两环开口错开180°时，两台肩间的间隙(即两台肩间距离)为各点同样，当两环发生相对转动时两台肩间的间隙会变小，当转过一定角度(一般为30～40)后间隙为零无法转动，因此主、副环开口永远无法重叠在一起，使得增压型双环互补活塞环即有良好的密封性，又可延长使用寿命。

4、刮油特点：机油上升的通道有两条；一是沿气缸和环的滑动面；一是通过环与环槽的间隙，迂回环的背面。对于增压型双环互补活塞环而言，主副环均为非对称截面环，在气缸中呈扭曲状态，主副环在环槽内倾斜，其上、下端面接触环槽，阻止了机油迂回环的背面上升，因此能够减少机油的消耗；另外主、副环分别起到两次刮油作用，可最大限度减少机油消耗。

综合所述，增压型双环互补活塞环具有气密性能好，使用寿命长等特点，相对传统环而言，无疑是发动机史上的一场革命。首先，良好的密封可使燃烧室的压缩比提高，使燃烧更充分，爆炸力更强，燃烧同样多的燃油，马力上升，即意味着节省了燃油，而且由于燃烧更充分，排放出的废气中有害气体大量减少，有利于环境保护；另外由于活塞环、缸套磨损后，马力仍保持平稳，一方面使用寿命大大延长，另一方面起到了节省燃油的效果，因为传统环随着开口间隙的变大马力下降越来越明显，在旧机中尤为严重，采用增压型双环互补活塞环后，一般可节省8～10％，机油耗下降30～50％。此外，如图8、9、10、11所示，单独将主环开口改为搭口形式或将副环开口改为搭口形式或者主、副环均改为搭口环，则效果更佳。

Claims (4)

1、一种增压型双环互补活塞环，包括单片活塞环，其特征在于：由两片分别具有外、内台阶的单片活塞环(1)、(2)相嵌组合成为一道活塞环，且两片环的台肩均为椭圆形。

2、根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：其中一环为外台阶环，另一环为内台阶环。

3、根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：两片环的台肩均为椭圆形，且具有互补性，安装时两环开口错开180°相嵌组合成一道活塞环。

4、根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：活塞环开口可为搭口形式。

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