[实用新型]一种活塞用斜波布油环

说明书

技术领域：

本实用新型涉及的布油环，它是在内燃机活塞上，特别是在泵气增压内燃机活塞上使用的一种布油环。

背景技术：

泵气增压内燃机是新发明的一种自增压式发动机(专利号：ZL2010103209.2)，它所采用的缸套内循环润滑系统，存在如下技术缺陷。1、在泵气室的吸气过程中，容易从斜波布油环向缸内吸入机油；在排气过程中，又容易从斜坡布油环产生泵气泄漏。增设封盖斜波布油环的专用装置，不但结构复杂，且可靠性差。2、结构尺寸偏大，多缸机的缸心距大。3、对用钢丝绕制的空芯圆环的技术要求高，工艺性差，成本高。

另一方面，泵气增压内燃机的最大工作压力和最高工作温度，比冈排量的自然吸气式发动机和无中冷的废气涡轮增压机都要高，活塞的机械负荷和热负荷都比较重，因此，拟对活塞采用常用的油冷措施。结合活塞与活塞杆的连结情况和装配要求，考虑到活塞和活塞环、布油环的实用结构已发生大的变化，故分案申请本实用新型专利和活塞的实用新型专利。在此前题下，利用活塞的冷却油源，在活塞上配置本申请的斜波布油环，既可避免缸套内循环润滑系统的上述缺点，使结构简化，又同样能在不采用飞溅润滑的前提下，解决活塞组在气缸中正常运行所必须的润滑问题。

实用新型内容：

技术解决方案：

本实用新型提供的是一种与带有润滑冷却油路的组合活塞配套使用的斜波布油环。它由弹簧钢带做成的斜波衬环和设置在斜波衬环上下端的内刮油环和外刮油环组成。斜波衬环是一个头尾相接的斜波形圆环，斜波与气缸的母线一般成20-45°角，斜波衬环的内侧上下端有由凹波的突缘形成的内止口；斜波衬环的凸波的中间部位开有涂油孔口，外圆面上还镀有一层如铜、钼等软金属或软合金；斜波衬环的轴向高度和斜波布油环一致，且都略低于所配环槽的轴向高度。内刮油环是平口环，外刮油环可以是平口环，也可以是径向阶段搭接环，它们分别设置于斜波衬环上下的两个端面上。斜波布油环在与活塞、气缸的装配状态下，斜波衬环和内外刮油环的外圆柱面与气缸壁贴合，并随活塞一起在气缸壁上滑行，在滑行的过程中，第一步，主要通过涂油孔口，其次通过其它渗漏孔隙，将由环形油道供给的机油不断地涂抹到气缸壁上；第二步，通过斜波布油环本身和上下气环的碾压延展作用，在气缸壁上，形成保证活塞组正常工作必须的工作油膜。

与现有的多环封气刮油结构相比，本实用新型的有益效果是：

1、满足了泵气增压内燃机活塞组在不采用飞溅润滑的前提下必须获得均匀、连续、可靠的油膜润滑的特定需求。

2、由于一方面消除了现有发动机存在的窜机油、烧机油现象，另一方面油膜厚度在现有基础上减薄。因此，总的有益效果是机油耗量降低，由机油耗损造成的排放污染物减少。

3、由于工作油膜能够布设到活塞的所有工作范围，所以既可消除多环迷宫式结构第一道环存在的缺油现象，又提高了发动机的工作寿命。

4、由于可通过调控冷却油的进油温度和流量，将斜波布油环的工作温度控制在140℃左右的较低水平，使之不易产生积炭和卡环现象。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的斜波布油环的主视图，表达其结构形式。

图2是斜波布油环的衬环1-1的展开图。

图3是图2的俯视图。

图4是斜波布油环与活塞、气缸的装配图，表达本实用新型与活塞，气缸的配置关系和机油的内循环通路。

图标说明

1、斜波布油环，1-1、斜波衬环，1-2、内刮油环，1-3、外刮油环，1-1-1、突缘，1-1-2、涂油孔口，1-1-3、凸波，1-1-4、凹波，2、气缸，2-1、气缸壁，3、活塞，3-1、进油口，3-2、回油口，3-3、冷却油腔，4、环形油道，5、机油流向标。

具体实施方式

图1为本实用新型的活塞用斜波布油环1的基本结构形式，它由斜波衬环1-1、内刮油环1-2，外刮油环1-3组成。内刮油环1-2是平口环，外刮油环1-3按缸径大小，是平口环或径向阶梯搭口环。衬环1-1是一个由弹簧钢带轧制的头尾相接的斜波形圆环，其展开图如图2所示。图3是图2的俯视图。斜波与气缸2的母线一般成20-45°角。衬环1-1的内侧上下端有由凹波1-1-4的突缘1-1-1形成的内止口；它的凸波1-1-3的中间部位开有涂油孔口1-1-2，凸波1-1-3的外圆柱表面上镀有一层软金属或软合金。当将斜波布油环1置于对应缸径的标准量规内检测时，上下内外刮油环1-2和1-3以内圆面支承在突缘1-1-1形成的内止口上，外圆面则支承在标准量规的内壁上。在此支承状态下，测量斜波衬环1-1的最大外径，如果斜波布油环1在检测前经过研磨，其最大外径一般应比缸径大0-0.03毫米；如果没有经过研磨，其最大外径应视镀层材料适当放大，使之在经过较短的磨合期后，斜波衬环1-1及上下内外刮油环1-2和1-3的外圆面都能与气缸壁2-1贴合。特别是起主要供油涂油作用的涂油孔口1-1-2所在部位，必须与气缸壁2-1贴合，使涂油孔口1-1-2处于被封闭 状态。图4是斜波布油环1与活塞3、气缸2的装配图。活塞3是一个设置有冷却油腔3-3的组合活塞，斜波布油环1就设置在上下组合气环之间的布油环槽内。由于斜波布油环1的轴向高度和斜波衬环1-1的轴向高度一致，且都略低于所配环槽的轴向高度，所以斜波布油环1在其环槽内能自由弹开，内外刮油环1-2和1-3的外圆柱面和斜波衬环1-1的外圆柱面都可自动贴到气缸壁2-1上，并一起随活塞在气缸壁2-1上滑动。在斜波布油环1环背和布油环槽底面之间是环形油道4。环形油道4的进油口3-1与活塞3上部中央的进油管口相通，环形油道的回油口3-2与冷却油腔3-3相通，冷却油腔3-3的回油最后通过活塞3的回油通道流回曲轴箱。用机油流向标5标示的机油流通途径是：进油口3-1→环形油道4→回油口3-2→冷却油腔3-3。机油在环形油道4内流动的过程中，主要通过斜波衬环1-1外圆柱面上的涂油孔口1-1-2，其次才是其它孔隙，将机油涂敷到气缸壁2-1上，然后再通过活塞的运行，斜波的第一次搓碾延展和相邻油膜的重叠复盖作用，内外刮油环的第二次碾压延展作用和气环的第三次碾压延展作用，最终在气缸壁2-1上，在活塞的整个运行范围内形成均匀、连续、可靠的工作油膜，从而保证活塞、活塞环在气缸中的正常运行。由于在环形油道4内流动的机油采用的是低压力、大流量、满灌式的工作方式，所以不论发动机处于何种工作位置，都能保证有足够量的机油供给斜波布油环1。当发动机处于停机状态时，机油压力消失，起主要供油作用的孔口1-1-2又贴在气缸壁2-1上，处于封闭状态，能够供机油流通的总的流通通道很小，且呈细小的分布状态，毛细和孔隙吸附作用明显，所以在油路中存留的机油不能流入气缸，只能处于存储待用状态。