[发明专利]切口密封活塞环

说明书

本发明涉及一种活塞环。

活塞环是往复活塞发动机中最重要的密封件，但现有活塞环的切口间隙不密封，无论是直角切口、斜切口、阶梯形切口等各种切口不闭合，皆保留一定距离的工作间隙，这个间隙漏气，磨损中导致间隙进一步扩张，漏气严重发展成为活塞环上气下窜，泄漏能源，局部温升，条件恶化引发故障的主要漏气通道。

本发明目的：将活塞环历来漏气工作，不闭合的上述各种切口，改成不漏气闭合密封的长弧切口如图1，切口密封活塞环在缸中的结构简图：切口闭合。公用边切口长弧，斜切内外环周分别组成内缘尖喙4，外缘尖喙5，两个弹性重叠的异形长弧尖喙，尖喙锐角α和切口，起、终点所对的园心角θ由环的径向长和工作参数决定。

图2、沿环槽上侧隙水平剖面图中密封环的切口气封放大示意图；图3为A—A垂直剖面图中切口气封放大示意图：环被缸6压缩在活塞7的环槽中，工作时，高压燃气向下压环于环槽底侧，并沿环槽上侧隙8进入环背隙9从环内侧压内缘尖喙4于外缘尖喙5，切口内外密合，燃气不下窜，反而强制压紧周向长弧切口，环槽底侧无泄漏，造成气封，这种切口闭合，利用气体压力加强封闭切口间隙功能的活塞环简称：切口密封活塞环。切口密封活塞环排除了活塞环切口间隙存在的漏气通道，提高气缸压力，突破性地解决了活塞环的切口不闭合，长期存在的切口间隙密封问题。

切口密封活塞环的特征：切口闭合、弹性搭接的长弧切口和垂直切口加强的气压密封。环周上的直线切口，沿环周以锐角α长弧切进，α＜10°，环侧面的切口长弧斜跨内外环周起、终点的平均弧长以环的平均中径所对的园心角θ表示，不同系列环的θ不等，θ由环的径向长度和切口锐角α决定；α大则θ小，θ若小则切口弧短不能闭合难以密封，切口密封活塞环的θ由环的工作参数在10°＞α＞3°范围内优选，θ＞0．6[弪]。切口密封活塞环的展开周长，皆大于环外径的周长，增加了一个长度为：θ[弪]与环中径相乘积的内缘长弧尖喙，用于外径磨损周长缩短时，切口滑移延伸递补周长的变化，保持切口搭接弹性闭合适应高压气体密封。

对比试验结果表明：用切口密封活塞环取代发动机中普通开口间隙环时：气缸压力增加，可将传统的三环活塞发动机减成一只气环，一只油环的双环活塞发动机。减环后：气缸压力提高10—15％，并使燃油耗量降低，具有明显的密封节能效果。