[实用新型]一种增强密封功能的活塞环有效

专利信息
申请号: 201820618547.1 申请日: 2018-04-27
公开(公告)号: CN208845279U 公开(公告)日: 2019-05-10
发明(设计)人: 王琱;李伟 申请(专利权)人: 李斯特技术中心(上海)有限公司
主分类号: F02F5/00 分类号: F02F5/00
代理公司: 上海元好知识产权代理有限公司 31323 代理人: 包姝晴
地址: 201206 上海市浦东*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 活塞环 分力 密封 活塞环沟槽 密封功能 下表面 向内 内燃机活塞环 本实用新型 发动机气缸 高压气体 内环面 气缸壁 背隙 环面 减小 气环 压向
【说明书】:

实用新型提供一种增强密封功能的内燃机活塞环,该活塞环有别于目前使用的常规截面活塞环,而是通过在活塞环上部靠近内环面一侧设计成单V或双V结构,使活塞环在发动机气缸内受到上部高压气体作用力之下,活塞环下表面和活塞环沟槽紧密接触,且从活塞环下表面到活塞环沟槽的作用力会在V型结构的斜面上产生向内环面和向外环面的分力,向外环面的分力将活塞环压向气缸壁加强第一密封面的密封,向内环面的分力可使气环弹性变形,减小活塞环背隙,达到增强密封的效果。

技术领域

本实用新型涉及发动机的活塞密封结构,具体涉及一种增强密封功能的活塞环。

背景技术

活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,属于发动机内部的核心部件,它被装配到剖面与其相应的活塞槽内。活塞环按照功能分为两种:气环和油环。气环的作用是保证活塞与气缸间的密封,防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱,同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁,再由冷却水或空气带走。在工作过程中,往复和旋转运动的活塞环,依靠上下部气体的压力差,在气环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。活塞环在自由状态下,其外圆直径略大于缸径,所以装入气缸后,环就产生一定的弹力,与缸壁压紧,形成了第一密封面。窜入活塞环背隙和侧隙的气体,产生背压力和侧压力,使环对缸壁和环槽进一步压紧,显著加强了第一、二密封面的密封。此即为气环的第二次密封。由于发动机缸内混合气体的燃烧是在一个密闭的空间进行,因此密封性能的好与坏直接决定了发动机混合气体的做功量,也影响到发动机的输出功率和扭矩,最终影响发动机的燃油消耗率。

为了提高气环的密封性,气环通常设计成不同的结构形状。目前,常用有矩形环、扭曲环、梯形环、桶面环、楔形环、鼻形环、外台肩扭曲环、内倒角扭曲环等,但这些气环在实际应用中均存在不同程度劣势。比如,矩形环随活塞往复运动时会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中,造成机油消耗过快;同时,在设计过程中多是针对外环面进行设计,对于内环面的研究较少。

随着对发动机功能和环境要求的不断提高,诞生了钢制高功率活塞环并结合各种先进的表面处理技术,以及新型结构的不断应用,活塞环的功能大大提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增强密封功能的活塞环,结合以上气环设计在应用中的问题,本文针设计了一种全新的增强密封功能的气环,采用双V型或者单V型结构,利用气环在工作过程中的压力差,使气环径向受力产生变形,减小背隙,从而增强活塞环密封性。

为了达到上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:

提供一种增强密封功能的活塞环,活塞环的上部形成有径向截面为正V型的结构。

优选地,所述活塞环的下部形成有径向截面为倒V型的结构。

优选地,所述正V型的结构的数量是一个或一个以上。

优选地,所述倒V型的结构的数量是一个或一个以上。

优选地,所述正V型的结构位于活塞环上部靠近内环面的一侧。

优选地,所述倒V型的结构位于活塞环下部靠近内环面的一侧。

优选地,所述活塞环是在发动机内实现活塞与气缸间密封的气环。

优选地,所述活塞环作为嵌入在活塞上部沟槽内的第一道气环,和/或作为嵌入在活塞下部沟槽内的第二道气环。

优选地,所述活塞环是金属弹性环。

优选地,所述活塞环承受其上方高压气体的作用力,使活塞环下表面和该活塞环所嵌入的沟槽紧密接触,且所述作用力会在正V型结构的斜面上产生向内环面和向外环面的分力。

向外环面的分力将活塞环压向气缸壁加强第一密封面的密封,向内环面的分力可使气环弹性变形,减小活塞环背隙,达到增强密封的效果。

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