[發明專利]全封閉活塞、氣密性活塞環組件

有效

• 申請號: 201210059221.7
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102588139A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 滕源海
• 申請（專利權）人: 滕源海
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F02F5/00
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 劉琦

技術領域

本發明涉及主要針對汽車發動機、飛機發動機，艦、船、內燃機等活塞氣缸內的結構改進，更具體地說，涉及活塞、活塞環密封配合結構的改進。

背景技術

隨著我國經濟快速發展，自從近120年，有了汽車發動機以來，活塞環和現有技術存在活塞環密不嚴，漏下排氣，壓縮比低，油耗過高，缸內積碳過多，燃燒不充分，動力不足，發動機溫度過熱，增加活塞往復做功摩擦阻力，新發動機有下排氣，舊發動機下排氣就更多了，污染空氣較為嚴重，自然環境受到很大影響，在一定程度上制約我國經濟發展一個重要因素之一，因為發動機一半多的油料沒有得到很好燃燒就隨煙冒到空氣里。

在發動機活塞，活塞環上下往復劇烈做功下，尤其是在發動機運行中后期，由于活塞環，活塞槽兩個側壁。汽缸內壁磨損，側隙及背隙空間加大，漏氣泵油現象更加嚴重，導致發生壓縮比低，積碳過多，油耗過高，燃燒不充分，動力不足，廢氣排放污染大等缺點，目前，為了改善氣缸活塞封閉技術有很多，如公開號為CN1274054A，CN2144734Y的中國專利公開的封閉技術，該封閉技術都沒有解決環的明口明縫問題，根本沒有封閉自身活塞還口和內環口。所以未切斷活塞環口與活塞環槽之間側隙及背隙通道。

公開號為CN1374445A的中國專利還公開一種氟醚材料做的不帶開口的封閉環，使用的材料就是(塑料和橡膠混合物)。這種材料與高壓鍋密封圈/密封墊差不多，由于汽車發動機、飛機發動機，艦、船、內燃機等氣缸內溫度和壓力均很大，用其公開結構和材質，不多長時間就會全部碳化了，進而達不到密封效果，影響實際使用。因此，上述技術的封閉技術未得到應用與推廣。

本申請人于2011年1月12日申請的中國專利“氣密性活塞環”(專利號201110004907.1，公開號CN102072042A)公開了一種氣密性活塞、活塞環組件的配合結構。問題在于，如何進一步確保結構的氣密性，延長活塞的使用壽命是需要解決的問題之一

綜上，如何確?；钊?，氣密性活塞環組件的密閉性，提高組件的使用壽命是現有技術亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種全封閉活塞、氣密性活塞環組件，所要解決的技術問題是使該活塞、氣密性活塞環組件能切斷活塞環口與活塞槽之間的側隙及背隙的通道，解決環接口封閉形式及金屬處理和環磨損等問題，并能切斷下排氣泄漏和泵油缺陷的弊端，確保發動機在運行后期氣缸內壓不泄漏，使壓縮壓力保持高壓狀態。這種高效封閉技術可用在軍事遠程沖壓發動機上，抗磨性極強，從而大幅提高發動機的動力性，和發動機的安全可靠性。本發明可用在所有活塞發動機領域，如汽車發動機，飛機發動機，艦、船、內燃機等方面，具有永久不大修、省工、省時、省錢、氣密性絕佳、使用壽命長等優點。

為了達到上述目的，本發明提供一種全封閉活塞、氣密性活塞環組件，包括由里向外依次置于氣環槽內的彈簧環、密油環、密氣環，以及外圈兩層疊置的雙氣環。其中，所述密油環的對接口包括一側承插公口和另一側的承插母口；所述承插公口在所述密油環的徑向上分成兩側和中間三個部分；所述中間部分為弧面平行于所述密油環軸線的弧形槽；所述兩側部分均為前端部形成下側凸臺的弧形插腳，而所述兩側部分的后端部為連接于所述密油環環體形成所述弧形槽的兩側槽體壁。所述承插母口在所述密油環的徑向上也相應分成兩個外側和內層的三個部分；其中，所述內層部分包括前端配合插接所述弧形槽的中部弧形凸出端，以及后端配合連接所述弧形插腳的內凹處；所述外側部分為構成所述內凹處；連接于所述密油環環體的弧形凸出處。此外，所述密氣環的對接口為軸向上、下弧形凸臺對接的結構；所述上、下弧形凸臺的對接面為平行于所述密氣環上下端面的弧形面，且所述對接面位于對接口處所述密氣環軸向的中部。所述雙氣環各自的對接口為徑向內、外弧形凸角對接的結構；所述內、外弧形凸角的對接面位于所述雙氣環徑向環寬的中部，且所述內、外弧形凸角11的對接面為平行于所述雙氣環軸線的弧面。

本發明通過密油環、密氣環，以及雙氣環對接口的結構設計，極大提高了氣密性，從而使得整體結構的使用壽命更長。

優選方式下，所述雙氣環1各自的對接口在所述氣環槽內錯開180°角設置。所述密氣環的接口位于兩個所述雙氣環1對接口交錯90°角的位置設置。而所述密油環的接口與所述密氣環對接口交錯180°角設置。

此外，所述密氣環、密油環，所用的材料是彈簧鋼，代號60S:2Mn。從而使得結構的耐高溫性增強，遠高于316℃的環境下也能使用。本發明的彈簧環選用彈性高、耐磨性強、抗疲勞好的65Mn鋼，用正火處理。