[實用新型]活塞氣環(huán)、發(fā)動機以及汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320389396.4
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN203394648U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉鑫;馮圓
• 申請（專利權(quán)）人: 上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術(shù)中心有限公司
• 主分類號: F02F5/00
• 分類號: F02F5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;嚴(yán)志軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種活塞氣環(huán)、設(shè)置有該活塞氣環(huán)的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車。

背景技術(shù)

活塞環(huán)是汽車發(fā)動機內(nèi)部的重要零件，它是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環(huán)。一般來說，嵌入活塞槽溝的活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)又稱為壓縮環(huán)，主要用來密封燃燒室內(nèi)的燃燒氣體，并且防止燃燒的混合氣體進(jìn)入曲軸箱。

車用活塞氣環(huán)通常由鑄鐵或者鋼材機加工制成。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的活塞氣環(huán)1’的開口2’具有兩個平滑的端面，并且開口間隙一般為20微米至70微米左右。圖2示意性地示出了在正常狀態(tài)下安裝在發(fā)動機缸體3’內(nèi)的活塞氣環(huán)1’。開口間隙是為了保證活塞氣環(huán)在缸體3’發(fā)生變形時可以適應(yīng)其變形，不會引起燃?xì)庑孤┗蛘呃椎葐栴}。開口間隙不能設(shè)計過大，否則發(fā)動機在工作時會發(fā)生燃?xì)庑孤⒐β逝ぞ叵陆狄约鞍l(fā)動機抖動等問題。但是在缸體嚴(yán)重變形的極端工況下(如圖3中的箭頭所示，活塞氣環(huán)的開口隨著缸體的變形不斷地張開、合攏)，活塞氣環(huán)的間隙超過了其變形適應(yīng)的范圍，此時活塞氣環(huán)的開口兩端面非常容易發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致活塞氣環(huán)斷裂，嚴(yán)重時甚至引發(fā)拉缸、發(fā)動機失效等惡性事故。

為了改變傳統(tǒng)設(shè)計方式的缺陷，提供一種開口端面具有一定彈性形變能力的活塞氣環(huán)為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種活塞氣環(huán)，設(shè)置有該活塞氣環(huán)的發(fā)動機，以及配置有該發(fā)動機的汽車，從而可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，以便能更好地滿足人們的現(xiàn)實需求。

為實現(xiàn)上述及其他方面的實用新型目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案：

一種活塞氣環(huán)，所述活塞氣環(huán)具有開口，所述開口的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層。

在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述鍍層的厚度在30微米至50微米之間。

在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述鍍層的耐高溫范圍在150℃至250℃之間。

在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)的內(nèi)圓面上設(shè)置有所述鍍層。

在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)的外圓面上設(shè)置有所述鍍層。

在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)在其徑向表面上設(shè)置有所述鍍層。

一種發(fā)動機，所述發(fā)動機設(shè)置有以上任一或多項所述的活塞氣環(huán)。

一種汽車，所述汽車配置有上述的發(fā)動機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的活塞氣環(huán)具有良好的彈性形變的能力，可以有效避免活塞氣環(huán)的開口端面直接剛性的接觸，并且降低在惡劣的工況下發(fā)生斷裂的風(fēng)險。由于在發(fā)動機缸體中裝設(shè)該活塞氣環(huán)，能夠進(jìn)一步避免發(fā)動機失效等事故并延長發(fā)動機的使用壽命。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的活塞氣環(huán)。

圖2是圖1的活塞氣環(huán)在在正常狀態(tài)下的示意圖。

圖3是圖1的活塞氣環(huán)在在缸體變形狀態(tài)下的示意圖。

圖4是本實用新型的活塞氣環(huán)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4中的活塞氣環(huán)的局部放大示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，對具體實施例的詳細(xì)說明用于說明和解釋本實用新型，但并不用于限制本實用新型。

圖4中示出了活塞氣環(huán)1的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。活塞氣環(huán)1在總體上呈環(huán)形形狀并且具有一個開口2。如圖5所示，該開口2的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層2a。作為優(yōu)選，該鍍層的厚度大約在30微米至50微米之間。需要進(jìn)行介紹的是，該彈性耐高溫材料的主要成分為硅橡膠(例如甲基硅橡膠、乙烯基硅橡膠、氟硅橡膠等)以及其他高分子的復(fù)合材料(例如樹脂高分子材料等、陶瓷高分子材料等)。在優(yōu)選的實施例中，鍍層的耐高溫范圍在150℃至250℃之間。該彈性耐高溫材料的其他特性例如彈性模量、泊松比等可以根據(jù)活塞氣環(huán)的設(shè)計和鍍層的不同厚度來進(jìn)行調(diào)整。舉例而言，該鍍層的彈性模量可以在2MPa至8MPa之間選擇，而泊松比可以在0.3至0.5之間選擇。

由于在活塞氣環(huán)的開口端面處設(shè)計有鍍層，使得活塞氣環(huán)的端面還能保持有一定的變形量，在工況惡劣的情況下(諸如缸體變形嚴(yán)重時)，即使活塞氣環(huán)的開口不斷地張開閉合，也能避免開口的端面直接相互剛性接觸、碰撞，因此可以大大降低活塞氣環(huán)發(fā)生斷裂的風(fēng)險。需要說明的是，在開口處設(shè)計的鍍層可以采用現(xiàn)有已知的涂層工藝，在此不作過多描述。