[發明專利]一種小間隙、低摩擦活塞組件

無效

• 申請號: 201310301856.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103334847A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 周繼斌
• 申請（專利權）人: 周繼斌
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F02F3/28;F04B39/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 廖吉保

技術領域

本發明涉及一種小間隙、低摩擦活塞組件，其應用于引擎、壓縮機等柱塞式機械中。

背景技術

活塞組件一般包括活塞、缸套、活塞環及活塞銷，活塞環一般包括氣環和油環，對應地，活塞上形成環槽，通常情況下，活塞上面第一、第二環槽安裝氣環，起到傳熱及密封作用，而最下面的環槽安裝油環，起到布油及刮油的作用。活塞組件在缸套中往復運動，通過進氣閥吸入氣體，并以10倍左右的壓縮比產生高溫度，此時噴射燃油，形成爆炸，產生動力。活塞組件為引擎、壓縮機等柱塞式機械主要核心運動件，承載著高速運動、高壓及高溫。

現有技術中，活塞設計為橫截面為正圓，且活塞的尺寸與氣缸相配合，活塞在氣缸中上下運動。氣缸的上部由缸蓋、進排氣閥與整個機體組成，氣缸的內孔下部開口，以便連桿。活塞通過活塞銷與連桿連接，而連桿與曲軸連接，把往復式的動力轉換成旋轉扭力，通過曲軸后端輸出給變速箱，形成驅動。

活塞組件在高速及高溫下會產生熱膨脹，活塞材料一般是鋁合金制造，而缸套一般是鑄鐵；眾所周知，鋁的熱膨脹是鐵的2.5倍，所以需要在活塞與缸套之間留有間隙，一般在0.07mm到0.17mm（毫米）。然而，所述間隙會造成氣密性泄漏及產生橫向振動，機械效率降低；而且，該間隙如果設計或磨損過大，直接影響該總成的品質，且決定該總成是否需要維修，甚或報廢，因此，活塞與缸套之間配合間隙起著主導作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣密性較好的小間隙、低摩擦活塞組件。

為達成上述目的，本發明的解決方案為：

一種小間隙、低摩擦活塞組件，包括活塞、缸套、活塞環及活塞銷；活塞由頭部和裙部組成；活塞頭部橫截面為橢圓。

進一步，做功后活塞往復運動高溫、高壓、膨脹狀態下，活塞頭部由橫截面為橢圓形變為漸正圓，使得活塞頭部與缸壁的之間的間隙為0.02mm至0.05mm。

進一步，橢圓長軸與短軸直徑之差為0.05mm至0.10mm。

進一步，活塞裙部橫截面為橢圓，裙部長軸處與缸壁的之間的間隙為0.02mm至0.05mm。

進一步，裙部長軸處與氣缸壁的之間的間隙為0.02?mm。

進一步，橢圓短軸與缸壁之間的間隙與長軸與缸壁之間的間隙之差為0.40mm至0.60mm。

進一步，活塞頭部短軸兩端垂直對應活塞裙部長軸兩端，而活塞銷設置在活塞頭部中，與活塞頭部短軸平行。

采用上述方案后，本發明活塞頭部橫截面為橢圓，活塞往復運動狀態下，活塞頭部承載燃料爆炸產生的壓力，該壓力傳輸給活塞銷兩端，而活塞銷中部連接連桿，此時，連桿給活塞銷一個反向推力，并傳導給活塞頭部，活塞頭部在壓力及反向推力的作用下，由橫截面為橢圓形變為漸正圓，使得活塞頭部與缸壁（缸套內壁）的之間的間隙較現有技術小，間隙為0.02mm-0.05mm。因此，本發明與現有技術相比，其活塞氣密性較好，提高燃燒效率，進而提高壓縮壓力，節省燃油，尾氣排放隨著降低。

附圖說明

圖1是本發明主視圖（一半為剖視圖）；

圖2是本發明安裝在汽缸中的剖面圖；

圖3是本發明的俯視圖；

圖4是本發明應用于壓縮機結構示意圖；

圖4-A本發明應用于壓縮機后與缸壁匹配形面圖；

圖5是本發明應用于引擎結構示意圖；

圖5-A是本發明應用于引擎后與缸壁匹配形面圖。

標號說明

活塞1???????????環槽（11、12、13）

頭部14??????????裙部15

活塞環2?????????氣環21

油環22??????????活塞銷3

缸套4。

具體實施方式

以下結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明。

參閱圖1至圖3所示，本發明揭示的一種小間隙、低摩擦活塞組件，包括活塞1、活塞環2、活塞銷3及缸套4。

其中，活塞環2包括氣環21和油環22，本實施例中設置兩個氣環21及一個油環22，對應地，活塞1上形成三個環槽（11、12、13），位于上面的兩個環槽（11、12）安裝氣環21，起到傳熱及密封作用，而位于最下面的環槽13安裝油環22，起到布油及刮油的作用。