[發(fā)明專(zhuān)利]有定位槽的無(wú)端隙活塞環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010169486.3
• 申請(qǐng)日: 2010-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102235264A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊應(yīng)捷;楊惜景
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 楊應(yīng)捷
• 主分類(lèi)號(hào): F02F5/00
• 分類(lèi)號(hào): F02F5/00;F04B39/00;F16J9/16;F16J9/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)所使用的全密封、設(shè)制防止相鄰活塞環(huán)對(duì)口的定位槽，具備磨損補(bǔ)償功能的對(duì)角線切口結(jié)構(gòu)的活塞環(huán)，稱(chēng)之為有定位槽的無(wú)端隙活塞環(huán)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)活塞環(huán)為直邊切口形狀，還有極少數(shù)的斜邊切口和階梯式切口均無(wú)定位槽。直邊切口活塞環(huán)應(yīng)用最廣泛。它利用兩至四道密氣環(huán)，相鄰的活塞環(huán)以直邊切口在活塞上相錯(cuò)120°-180°，形成迷宮式的密封結(jié)構(gòu)，來(lái)達(dá)到密氣作用。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)不同的設(shè)計(jì)，一般汽油機(jī)為兩道密氣環(huán)，柴油機(jī)為兩至四道密氣環(huán)，具體選用幾道密氣環(huán)由各生產(chǎn)企業(yè)自定。其原則是壓縮比和壓縮壓力越高密氣環(huán)設(shè)置的越多，其密氣性越好。由于活塞環(huán)對(duì)汽缸壁有正壓力，所以活塞環(huán)設(shè)置越多摩擦阻力越大，克服摩擦阻力所消耗的功和燃料就越多。實(shí)際是以消耗燃料達(dá)到延長(zhǎng)有效密封性。由于活塞環(huán)是個(gè)非正規(guī)的橢圓，當(dāng)汽缸被活塞和活塞環(huán)磨損后，失去圓度和柱度，直邊切口端隙增大，并且伴隨著各相鄰活塞環(huán)切口對(duì)齊。磨損使得活塞環(huán)端隙增大而密氣失效，以及對(duì)口密氣性失效。造成燃燒室內(nèi)壓縮壓力降低、壓縮熱下降、爆燃速度減慢、被壓縮的氣體和爆燃?xì)怏w向曲軸箱泄露。從而使內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力降低，向燃燒室竄潤(rùn)滑油產(chǎn)生燒機(jī)油冒藍(lán)煙，同時(shí)伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)排出大量的CH、CO和NO_X等未燃凈可燃的及有害的氣體污染環(huán)境。另外內(nèi)燃機(jī)高溫、高壓的氣體竄入曲軸箱使?jié)櫥脱趸⑽鎏肌⒛z質(zhì)化、喪失潤(rùn)滑功能。對(duì)空氣壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)：空氣壓力難以提高，儲(chǔ)氣包中油物增加，耗能量增大，效率降低，至此必須對(duì)內(nèi)燃機(jī)和空氣壓縮機(jī)進(jìn)行大修；鏜缸、更換活塞和活塞環(huán)。斜邊切口活塞環(huán)與直邊切口活塞環(huán)基本相同，只不過(guò)將直邊切口傾斜一個(gè)角度。階梯式切口活塞環(huán)能補(bǔ)償因汽缸內(nèi)壁、活塞環(huán)外徑磨損而增大的端口間隙，但存在著壓縮空氣和爆燃?xì)鈴纳祥_(kāi)口間隙，及環(huán)與環(huán)槽上側(cè)隙進(jìn)入活塞環(huán)槽底，經(jīng)下開(kāi)口竄出，進(jìn)入下一道環(huán)及曲軸箱。同樣會(huì)降低內(nèi)燃機(jī)壓縮壓力，增大耗油量，使內(nèi)燃機(jī)功率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種類(lèi)似階梯式切口的活塞環(huán)。當(dāng)氣缸內(nèi)壁與活塞環(huán)外徑磨損后，能具備磨損補(bǔ)償功能。不會(huì)因活塞環(huán)切口相對(duì)齊造成漏氣，使密氣失效。不會(huì)產(chǎn)生壓縮氣體和爆燃?xì)怏w經(jīng)活塞環(huán)的側(cè)隙、端隙下竄去曲軸箱，不會(huì)上竄機(jī)油進(jìn)入燃燒室，在磨損補(bǔ)償范圍內(nèi)始終保持內(nèi)燃機(jī)原有的壓縮壓力，不會(huì)降低動(dòng)力。使燃料燃燒更充分，減少HC和CO的排放及NOx的生成。減少潤(rùn)滑油的氧化。提高燃油的充分利用率，節(jié)省燃料，延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)大修里程、提供密封更嚴(yán)的、防止各道活塞環(huán)對(duì)口的全密封對(duì)角線切口的有定位槽的無(wú)端隙活塞環(huán)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：活塞環(huán)的周長(zhǎng)比汽缸內(nèi)徑的周長(zhǎng)長(zhǎng)出活塞環(huán)開(kāi)口端頭重疊尺寸。重疊尺寸加膨脹所需間隙的尺寸，作為切口凸臺(tái)的長(zhǎng)度。活塞環(huán)的切口為對(duì)角線切口結(jié)構(gòu)，即第一道活塞環(huán)由端頭軸向截面沿外園柱面或桶面的投影線，靠近活塞環(huán)上端面投影線相交點(diǎn)一個(gè)小距離開(kāi)始至活塞環(huán)內(nèi)圓柱面的投影線與下端面投影線交點(diǎn)的對(duì)角線，以該對(duì)角線做一切面，使兩端頭為互補(bǔ)搭接的切口。這種對(duì)角線結(jié)構(gòu)切口的下三角棱端頭在汽缸內(nèi)封堵了活塞與汽缸壁的間隙，上四邊楔形棱端頭搭接在下三角棱端頭之上，封堵了下三角端面與四邊楔形棱端肩的間隙。從而密封住活塞環(huán)與活塞環(huán)槽的上側(cè)隙、上開(kāi)口間隙漏進(jìn)來(lái)的氣體，使氣體不能進(jìn)入下一道活塞環(huán)岸及環(huán)槽中，乃至曲軸箱，來(lái)達(dá)到密氣作用。第二道活塞環(huán)為錐面環(huán)，其對(duì)角線的切口與第一道活塞環(huán)的切口相反，即沿活塞環(huán)端頭軸向截面的外圓柱面投影線，靠近下端面投影線的交點(diǎn)一個(gè)小距離開(kāi)始至上端面與內(nèi)圓柱面投影線交點(diǎn)的對(duì)角線，以該對(duì)角線做一切面，使兩端頭為互補(bǔ)搭接切口。切口為下四邊楔形棱和上三角形棱結(jié)構(gòu)，起到防止向燃燒室泵潤(rùn)滑油的作用。為了防止活塞環(huán)對(duì)口，使活塞環(huán)在活塞槽中定位，在活塞環(huán)內(nèi)圓柱面，緊靠端頭的附近開(kāi)一防轉(zhuǎn)定位槽，在活塞的環(huán)槽底鑲一小柱銷(xiāo)，用于嵌入活塞環(huán)的防轉(zhuǎn)定位槽中，起防止活塞環(huán)旋轉(zhuǎn)的定位作用。

由于采用上述技術(shù)方案，可以在冷車(chē)時(shí)提高氣缸壓縮壓力，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)氣缸壁、活塞環(huán)外徑磨損，只要對(duì)角線切口還搭接著，就不會(huì)降低壓縮壓力和爆燃?jí)毫Γ瑴p少壓縮沖程所作的無(wú)用功，不會(huì)上下竄氣竄機(jī)油，燃燒充分，降低尾氣污染物的排放，提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力。并且各環(huán)防止旋轉(zhuǎn)對(duì)口，環(huán)與氣缸壁磨損均勻，使之成為具備磨損補(bǔ)償功能，延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)的使用壽命，節(jié)省燃油、潤(rùn)滑油，減少污染物尾氣的排放。

附圖說(shuō)明