[实用新型]一种具有DLC涂层的台阶油带油环

说明书

本实用新型公开了一种具有DLC涂层的台阶油带油环，油环内侧面有弹簧槽，外侧面有集油槽；外侧面设有两条刮油带，分别位于集油槽两侧，刮油带横截面为台阶面，台阶面上有DLC涂层，DLC涂层与基体之间有铬制成的过渡层。台阶面包括第一台阶面和第二台阶面，第一台阶面为工作面，第一台阶面和第二台阶面由过渡面连接，第二台阶面和过渡面为锥面。本实用新型能够减小实际工作油带宽度，在保证接触压力的前提下降低了切向弹力，进而降低了环与气缸的摩擦功耗；通过外圆面上具有低摩擦系数和自润滑性能、坚硬耐磨的涂层进一步降低摩擦功耗并且提高耐磨性，满足整机长寿命的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种用于内燃机的油环，尤其涉及一种具有DLC涂层的台阶油带油环。

背景技术

内燃机活塞环通常由三道环组成，包括第一道压缩环、第二道压缩环和油环。活塞环是发动机内的运动件，内燃机工作时活塞环做往复高速运动，它需要由机油进行润滑并具有长期可靠的使用性能。油环的功能是控制机油消耗，防止过多的机油用于各道环的润滑并窜入燃料室被烧尽，否则将带来机油耗过大和颗粒排放超标的问题。随着排放法规的严格化和对燃料经济性的重要考量，现代新型内燃机要求使用极低粘度的机油、极浅网纹的气缸、极低弹力的活塞环，以减小摩擦功耗和提高机械效率，同时还要达到极低的机油耗指标，以降低颗粒排放。因此，各道环都承担了更加重要的责任，其中油环的改善潜力最大，因为油环在各道环中的弹力占比最大、结构也最复杂，根据油环的技术发展规律，其总体改善方向是：降低弹力、提高耐磨性和提高可靠性。

传统的油环，在ISO6625、ISO6626、ISO6626-2、ISO6626-3标准中已有描述，现有技术中已有采用异形刮油带、采用新的涂层等改善手段；如公告号为CN208381290U的实用新型专利提供了一种低弹力高刮油能力的铸铁油环，其外圆刮油带工作面具有耐磨涂层，比如镀铬层、铬与陶瓷复合镀层、铬与金刚石复合镀层、DLC层、PVD层之中的至少一种，但该结构的实际工作油带宽度较大，会导致油环与气缸的摩擦功耗较大；公告号为CN202250455U的实用新型专利提供了一种锥面活塞油环，其刮油刃为阶梯状凸台，表面有镀、氮化、CKS或PVD涂层，但其所用涂层不能满足高耐磨的要求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种耐磨性能优良的油环。

技术方案：本实用新型的具有DLC涂层的台阶油带油环内侧面有弹簧槽，外侧面有集油槽；油环外侧面设有两条刮油带，刮油带分别位于集油槽两侧，刮油带横截面为台阶面，台阶面上有厚度为0.015mm～0.04mm的DLC涂层。

台阶面包括第一台阶面和第二台阶面，第一台阶面为工作面，第一台阶面和第二台阶面由过渡面连接；其中，第二台阶面为与油环的径向夹角为0～12°的锥面；过渡面为与第一台阶面夹角为20～40°的锥面；刮油带的名义宽度为h5＝0.18～0.42mm，第一台阶面宽度为h55＝0.03～0.18mm。

油环的基体在环高h1≤2.5时，由球墨铸铁制成；环高h1＞2.5时，采用球墨铸铁或具有合金成分的合金铸铁材料制成，DLC涂层与基体之间有铬制成的过渡层，过渡层厚度不大于2μm。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：减小了实际工作油带宽度，在保证接触压力的前提下降低了切向弹力，进而降低了环与气缸的摩擦功耗；通过外圆面上具有低摩擦系数和自润滑性能、坚硬耐磨的涂层进一步降低摩擦功耗并且提高耐磨性，满足整机长寿命的要求，对于重卡柴油机而言，能够达到150万公里以上的B10寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的的结构剖面图；

图2为本实用新型实施例一的刮油带结构图；

图3为本实用新型的工作位置示意图；

图4为本实用新型的耐磨性试验结果图；

图5为本实用新型实施例二的刮油带结构示意图；