TWI335379B - - Google Patents

Description

1335379 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種内燃機的活塞環組，尤指一種應用 在内燃機活塞領域，當活塞環與汽缸作用有所磨耗時，可 藉由尚壓撐開活塞環’使汽缸内部仍能保持氣密性之發明 設計。 【先前技術】 按，内燃機的汽缸中所設置的活塞，可在内燃機啟動 時’藉由汽缸中燃燒氣體所產生的高爆力量，而能推動活 塞位移產生動力，配合參看第十圖所示，於活塞（5 〇 ) 周面設置數道環槽（5 i ) 、（ 5 2 ) 、（ 5 3 )，並於 其中設置活塞環（5 4 ) ( 5 5 )及刮油環（5 6 )，活 塞（5 0)以活塞銷（5 7)樞設於一連桿（58)上， 該連杯（5 8 )下緣枢設在曲軸偏位部，活塞（5 〇)頂 端與汽缸（6 0 )内壁所形成的空間為燃燒室，活塞（5 〇)頂端作為燃燒室底部，以及活塞（5 〇 )周面所設置 的活塞環（54) (5 5)外圍接觸於汽知（6〇)内壁 面’使燃燒室形成密封。 於操作啟動時，燃料藉由供油系統注入汽缸（6 〇 ) 燃燒室中，並以點火系統點燃引爆燃料，使燃燒室中產生 间魘而忐推動活塞（5 0 )加速向下位移，使連桿（5 8 ) 能向下推動曲#，並於活塞（5 〇 )位移至汽缸（6 〇 ) 底端時，可藉由曲軸旋轉回推連桿（58)而向上回復原 4 1335379 位’其經由進氣、加壓、燃料爆炸、推動曲軸及排氣復位 等循環過程，而使活塞（5 0 )的直線往復運動，可以連 桿（5 8 )推動曲軸旋轉輸出動力。

上述活塞（5 0 )往復運動’主要是以活塞環（5 4 ) (5 5 )抵於汽缸（6 0 )内壁’使汽缸（6 0 )内部的 燃燒室具有良好氣密性，而讓燃料爆炸所產生的高爆推力 能推動連桿（5 8 )及轉動曲軸’以及刮油環（5 6 )所 在的環槽（5 3 )中設置通油孔，通油孔可自汽缸（6 〇 ) 内壁將潤滑作用的機油刮入曲軸箱中，然而，内燃機運轉 時之活塞（5 0 )於汽缸（6 0 )内壁的高速相對運動， 雖具有機油潤滑作用’但並非百分之百可達到潤滑效果， 故於使用4〜5年後，内燃機内部的活塞環（54) (5 5 )及汽缸（6 0 )壁均會造成相當程度的磨損，使原設 a十之熱服間隙增大造成漏氣，而使壓縮比下降 0 )長期處於高溫 若形成大量漏氣， )及汽缸（6 0 ) 0 )及汽缸（6 0 ) ’且燃燒不完全會 並且，活塞環（5 0 )及汽缸（6 下運轉’均會產生微量變形造成漏氣，而 將導致燃燒不完全現象，使活塞（5 〇 產生積碳，而積碳脫落會造成活塞（5 内壁嚴重損傷’使得動力輸出大幅下降 造成空氣污染。 【發明内容】 内燃機的 二活塞環 活塞環組」， ，可於活塞環 本發明目的在於，提供一種「 其具有重豐組合的第一活塞環及第 5 1335379 與汽缸作用面有所磨耗時， 能藉由燃燒室内部高壓撐開活 塞環組m内部燃燒室仍能保持良好氣密性，

為達成上述目的之結構特徵及技術内容，本發明「 燃機的活塞環組」，其係設置於活塞周圍的環槽中，該活 塞設置於内燃機的汽缸中，使活塞環組外圍與汽缸内壁接 觸，該活塞環組包括： 其周緣頂端設 一第一活塞環，其具有一截斷的間隙 置環繞的凹槽； 一第二活塞環，其具有一戴斷的間隙，其外圍底端設 置一外圍傾斜面，其内圍頂端形成一内緣傾斜面。 該第一活塞環一端上緣形成斜切邊。 該第二活塞環的間隙係形成一側延伸段伸入另側凹部 之搭接型式。 ° 藉此設計，可於活塞環與汽缸壁相對運動而有所磨損 時’能將燃燒室内部的高壓導入第一、二活塞環内面，使 其能夠推擠第一、二活塞環與氣缸壁緊密貼合，而能避免 内燃機壓縮比降低，及減少内燃機動力流失，並且，β 少内燃機老化磨損所產生過量廢氣污染，故能達到較佳的 環保效果’及能延長使用壽命之絕佳功效。 【實施方式】 6 1335379 配合參看第一圖至第九圖所示，其中，本發明内燃機 的活塞環組（3 0 )，如第一圖所示，該活塞環組（3 0 ) 係設置於活塞（2 0 )周圍的環槽（2 1 )中，配合參看 第二圖、第三圖及第四圖所示，該活塞（20)設置於内 燃機的汽缸（4 0 )中，使活塞環组（3 0 )外圍與汽缸 (40)内壁接觸，配合參看第四圖及第五圖所示，該活 塞環組（3 0 )包括： 一第一活塞環（3 1 )，其具有一戴斷的間隙（3 2 )， 該第一活塞環（3 1 )周緣頂端設置環繞的凹槽（3 3 ); 一第二活塞環（3 4 )’其具有一截斷的間隙（3 5 )， 該第二活塞環（3 4 )外圍底端設置一外圍傾斜面（3 7 )， 該第一活塞環（3 4 )内圍頂端形成一内緣傾斜面（3 6 ) 上述第一活塞環（3 1 )—端上緣形成斜切邊 該第二活塞環（3 4 )二端係形成一端為延伸段（

4 1 ) '另端為相對的凹部（3 4 2 )，該延伸段 1)伸入凹部（342)而形成嫁接型式。 么 如第三圖所示’第-活塞環（3 i )及第二活 4 )的間隙（3 2 )( 3 5 )為錯開_角度而不重二3 合參看第四圖所示，第一活塞環（3 i )與第二活塞=，配 4 )重疊設置於環槽（2 1 )中，該環槽（2丄）二(3 有不等深度的第-階詹肖（2 1 1 )及第二階 ：具 2 )，第一活塞環（3 1 )位於苐一階層槽（2丄1 1 第二活塞環（34)位於第二階層槽（212)。 ， 1335379 配σ參看第五圖、第六圖、第七圖及第八圖所示，第 一活塞環（3 1 )與第二活塞環（3 4 )的疊合定位，是 在第一、二階層槽（2 1 2 )( 2 1 2 )上下緣之活塞（2 0 )周面上以沖頭沖出一凹部（2 7 )，使活塞（2 0 ) 該處材料可擠向第-、二階層槽（211)頂緣及底緣而 形成一凸出於環槽（21)中的擋止部（28) (29)， 該擋止部（2 8 )( 2 9 )分別位於第一、二活塞環（3

1 ) ( 3 4 )的間隙（3 2 ) ( 3 5 )中而靠近斜切邊（3 11) (343)處，使第一、二活塞環（31) (34) 能被定位，而能確保第一、二活塞環（3 i ) ( 3 4 )不 會任意的滑動旋轉，且令第一活塞環（3 χ )與第二活塞 環（3 4)能錯開一角度而不重合。 配合參看第一圖所示’於活塞（20)周面設置數道 環槽⑴）、（22)、（23)，其中，活塞環組（3 0)設置於環槽（21)，以及在環槽（2 2 ) ( 2 3 ) 中分別設置-活塞環（24)及一刮油環（25)，該活 塞（20)以活塞銷（26)樞設於一連桿（1〇)上， 該連才干（1 〇 )下緣樞設在曲軸偏位部。 (2 0)頂端與汽缸（4 ’活塞（2 0 )頂端作為 0 ) 配合參看第二圖所示，活塞 内壁所形成的空間為燃燒室 燃燒室底部，以及活塞（2 〇 )周面所設置的活塞環組（3 〇 )及活塞環（2 4 )外圍接觸於汽缸（6 0 )内壁面， 而使汽紅（40)内部所形成的燃燒室呈密封空間。 配合參看第二圖、第九圖所示 本發明設計，於内燃 8 1335379

機啟動時，活塞（20)在汽缸（4〇)㈣燃燒室的往 復運動，可於壓縮行程時，將燃燒室的壓力經由第一活塞 環（3 1 )間隙:（3 2 )導入第一活塞環（川内部， 而能藉由導入的壓力去推擠第一活塞環（3 i )内部，使 第-活塞環（3 1 )能朝汽缸（4 〇 )内壁擴張，而能更 為緊推的貝占σ ’使燃:料燃燒的動力㊣充分發揮於推動活塞 (2 〇 )運動，並且，在内燃機使用一段時間之後，如第 -活塞環（3 1 )及第二活塞環（3 4 )與汽缸（4 〇 ) 内壁皆有磨耗時，在汽缸（4 〇)内部燃燒室之高爆壓力， 可進一步經由第一活塞環（3丄）間隙（3 2 活塞環（3 4 )内部，而能推擠第二活塞環（3 )導入第二 4 )内部， 使第二活塞環（3 4 )能朝汽缸（4 〇 ) 内壁擴張而呈緊 密貼合’ b此可避免燃燒室漏氣’而能確保燃燒動力能充 分發揮。

上述第-活塞環（3 1 )的間隙（3 2 )與第二活塞 環（34)的間隙（35) ’可提供活塞運動造成第一、 -活塞環（31) (34)昇溫時之兩端能朝間隙（34) (3 5 )處熱膨脹之空間。 上述第一活塞環（31)與第-、法金、田乂 士 ^ ，、乐一活塞環（34)疊合 時之外圍與汽缸（4 〇 )内壁的接觫品蚀丄 〜丧峒面積大於習用單一活 塞環外圍與汽缸内壁之接觸面積。 第二活塞環（3 4 )的設 密性以外，於第二活塞環（3 傾斜面（3 6 )設計，則能防 置功能，除了確保燃燒室氣 4)内圍頂端所形成的内緣 止第—活塞環（31)及第 9 ^35379 =塞環（34)在高溫下點著一起，以及第二活塞環（3 外圍底端設置-外圍傾斜面（3 7 ) Μ可以減少整個 /環組（3 0 )外圍與汽缸（4 〇 )内壁接觸面積。 “因此，經由上述結構特徵、技術内容及操作使用上之 咩細說日月，可清楚看出本發明設計特點在於：

提供一種「内燃機的活塞環組」，其設置於活塞的環 a中包括一第一活塞環及一第二活塞環，豸第一活塞環具 有一截斷的間隙，且其周緣頂端設置環繞的凹槽，以及第 二活塞環具有一戴斷的間隙，其外圍底端設置一外圍傾斜 面’以及其内圍頂端形成-内緣傾斜面，其設置於活塞的 環槽中，於内燃機使用一段時間之後，可將燃燒室的高爆 壓力導引至第一活塞環及第二活塞環内部，使活塞環能向 外推擠擴張而與汽缸内壁緊密貼合，以消除活塞與汽缸相 對運動磨耗所產生之間隙，確保燃燒室之燃燒動力，以避 免燃燒室漏氣，造成燃燒動力大幅流失，使燃料能充分燃 燒’以減少燃燒不完全之廢氣排出量，及減少積碳產生’ 以維護内燃機順暢運作，達到延長使用壽命之功效。 【圖式簡單說明】 第一圖：本發明立體分解圖。 第二圖：本發明設置於汽缸中的組合剖視圖。 第三圖：第二圖的3-3剖視圖。 第四圖：本發明組合設置於汽缸中之局部剖視放大示 意圖。 10 Γ335379 第五圖 第六圖 第七圖 第八圖 :本發明設置於活塞環槽中 環間隙處之局部正视圖。 :本發明設置於活塞環槽中 ··本發明第二活塞環的局部 •本發明設置於活塞環槽中 環間隙處之局部正視圖。 ’而位於第一活塞 的局部剖視圖。 上視圖。 ，而位於第二活塞 第九圖

.本發明的活塞環组可·益丄 衣、it藉由燃燒室内部高壓撐 開之實施例示意圖。

第十圖：習用活塞設置 【主要元件符號說明】 (1 0 )連桿 (2 1 )環槽 (212)第二階層槽 (2 3 )環槽 (2 5 )油環 (2 7 )凹部 (2 9 )擋止部 (3 1 )第一活塞環 (3 2 )間隙 (34)第二活塞環 (3 4 2 )凹部 (3 5 )間隙 (3 7 )外圍傾斜面 (5 0 )活塞 於汽虹中的組合剖視圖 (2 0 )活塞 (2 1 1 )第一階層槽 (2 2 )環槽 (2 4 )環槽 (2 6 )活塞銷 (2 8 )擋止部 (3 0 )活塞環組 (3 1 1)斜切邊 (3 3 )凹槽 (3 4 1 )延伸段 (343)斜切邊 (3 6 )内緣傾斜面 (4 0 )汽紅 (51)環槽 11 1335379 (5 2 )環槽 (5 4 )活塞環 (5 6 )刮油環 (6 0 )汽缸 (5 3 )環槽 (5 5 )活塞環 (5 7 )活塞銷

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Claims (1)

1. 十、申請專利範園： 1 . 一種内燃機的活塞 筮本分 衣纪’其包括： -第-活塞環’其具有栝 周緣頂端設置環繞的凹槽； 的間隙，該第一活塞環 一第二活塞環，其具有—、 外圍底端設置-外圍傾斜面，=間隙，該第二活塞環 一内緣傾斜面。 χ 一活塞環内圍頂端形成 2 .如申請專利範圍第 其中，第-活塞環與第二活夷=魂内燃機的活塞環組， 兮严搞目古·χ哲听 *哀重疊置入活塞的環槽中， 该％槽具有不專深度的第一 衣價τ 昂卩自層槽及第二階層槽。 3 .如申明專利範圍第 1 φ ι ^^^2項所迷内燃機的活塞環組， 其中’第一活塞％位於第一階 Ρ白層槽，第二活塞環位於二 階層槽，兩活塞環的疊人宗朽 Β 口疋位’疋在第一階層槽上緣之活 塞周面上沖設一凹部，以；5 Λ货 Μ及在第二階層槽下緣之活塞周面 上沖設一凹部，使活塞續處奸4立& i 及處材枓擠向第一、二階層槽頂緣 及底緣而形成-凸出於環槽中的擋止部，該擋止部位於第 一、二活塞環的間隙中。 4 .如申凊專利範圍第3項所述内燃機的活塞環組， 其中，第一活塞環與第二活塞環疊合定位，使兩活塞環的 間隙錯開一角度而不重合。 5 ·如申請專利範圍第4項所述内燃機的活塞環組， 其中’第一活塞環一端上緣形成斜切邊。 6 .如申請專利範圍第4項所述内燃機的活塞環組， 其中，第二活塞環一端係形成一端為延伸段、另端為相對 13 1335379 的凹部，該延伸段伸入凹部而形成搭接型式。Η 、圖式： 如次頁

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