[实用新型]一种低摩擦高耐磨的刮片及钢带组合油环

说明书

本实用新型公开了一种低摩擦高耐磨的刮片及钢带组合油环。本实用新型所述刮片包括刮片主体、外圆面、设置在刮片主体以及外圆面之间的外倒角以及内圆面，所述外圆面为柱面。本实用新型的刮片在满足机油耗要求的前提下降低组合切向弹力，进而降低摩擦功耗，满足可靠性和耐久性的要求，在发动机寿命期内机油耗稳定。

技术领域

本实用新型涉及内燃机活塞环，特别涉及一种低摩擦高耐磨的刮片及钢带组合油环。

背景技术

钢带组合油环由两片刮片和对一片其施加张力的衬环所组成，它具有重量轻、顺应性好、回油空间大、刮油能力强等优点，广泛用于汽油机和气体发动机。

现有钢带组合油环的刮片，截面大致呈矩形，轴向高度一般为0.30～0.65mm，其外圆面具有一定的向外凸出的弧度，在使用初期由于它与气缸壁的接触面积小因而接触压力(也叫面压)较高、刮油能力较强，但经过一段时间的使用外圆磨损增加后，外圆与气缸壁的接触面积大幅增加，因而面压下降较多，这会导致刮油能力下降，机油消耗量增大。另一方面，根据面压计算公式，P＝Ft/(h·D)，其中，P为面压(单位MPa)，Ft为组合切向弹力(单位N)，h为与气缸接触部分的高度(单位mm)，这里指刮片轴向高度，D为缸径(单位mm)，可见面压与组合切向弹力成正比、与刮片轴向高度成反比，刮片的轴向高度已不能进一步减小，否则强度不足，因此在保证一定的面压的条件下现有技术将很难降低弹力，这导致摩擦功耗难以下降，不利于燃料消耗的降低。

现有专利《一种三组合活塞油环》(CN 214063154 U)提供了一种外圆呈弧面且圆弧半径很小的刮片，该刮片初期时外圆基本呈线接触，初始面压极高，刮油能力极强，存在拉缸的隐患，在刮片外圆弧面磨损后面压又大幅降低，因此面压变化仍然较大，不利于机油耗的稳定控制。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种低摩擦高耐磨的刮片及钢带组合油环。本实用新型的刮片在满足机油耗要求的前提下降低组合切向弹力，进而降低摩擦功耗，满足可靠性和耐久性的要求，在发动机寿命期内机油耗稳定。

技术方案：本实用新型所述的低摩擦高耐磨的刮片，所述刮片包括刮片主体、外圆面、设置在刮片主体以及外圆面之间的外倒角以及内圆面，所述外圆面为柱面。

作为本实用新型的一种优选结构，所述外圆面的宽度为0.05～0.15mm。

作为本实用新型的一种优选结构，所述外倒角为分布于所述外圆面上下两侧的斜面；和/或所述斜面的斜角为30～40°。

作为本实用新型的一种优选结构，所述刮片的材质为马氏体钢，所述刮片的外层设置有氮化层，所述外圆面的外侧设置有DLC涂层或PVD涂层；在所述氮化层硬度大于700HV0.1处，氮化层的深度为0.01～0.07mm；所述DLC层的硬度为1800～3000HV0.025，所述DLC层的厚度为0.004～0.010mm；所述PVD层的硬度为1200～1800HV0.05，所述PVD层的厚度为0.01～0.03mm。

作为本实用新型的一种优选结构，所述刮片的材质为非合金钢，所述外圆面的外侧设置有DLC涂层或PVD涂层；所述DLC层的硬度为2000～3500HV0.025，所述DLC层的厚度为0.010～0.025mm；所述PVD层的硬度为1200～1800HV0.05，所述PVD层的厚度为0.015～0.04mm。

作为本实用新型的一种优选结构，所述外倒角的斜面与所述外圆面连接的过渡圆弧的半径为0.05～0.25mm。

作为本实用新型的一种优选结构，所述外倒角的斜面与所述刮片主体的平面连接的过渡圆弧半径为0.05～0.35mm。

作为本实用新型的一种优选结构，所述内圆面为圆弧面；和/或所述内圆面的圆弧半径为所述刮片主体轴向高度的0.5～0.8倍。