本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及的是往復(fù)活塞與氣缸的活塞環(huán)密封結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景
現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)(俗稱傳統(tǒng)活塞環(huán))，單環(huán)單槽活塞環(huán)磨損后開口間隙逐漸加大，增加了通往曲軸箱漏氣量，降低動(dòng)力增加燃油消耗?；钊h(huán)、缸筒與活塞材質(zhì)不同熱脹冷縮不同步，新發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)留過大的活塞環(huán)開口間隙，大量氣體推送上下活塞環(huán)刮下的缸壁機(jī)油反流曲軸箱時(shí)被霧化，霧化的機(jī)油分離器無法徹底分離，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道吸入氣缸造成機(jī)油消耗量大，排放污染顆粒物多，大量燃燒廢氣顆粒物進(jìn)入曲軸箱使機(jī)油過快氧化，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作惡性循環(huán)。
組合活塞環(huán)封堵開口漏氣，兩道環(huán)中間刮下的缸壁機(jī)油無法返回曲軸箱，大量竄入燃燒室燃燒。
現(xiàn)在市場(chǎng)上新發(fā)動(dòng)機(jī)由于材料應(yīng)用、金屬熱脹冷縮特性，活塞環(huán)開口無法做到最小漏氣量，不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)最佳性能要求，存在大量的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量大，嚴(yán)重污染空氣環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了彌補(bǔ)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)密封缺陷，本發(fā)明提供一種新型的活塞環(huán)密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)降低現(xiàn)在活塞環(huán)標(biāo)準(zhǔn)開口50％以上的漏氣量，不因活塞環(huán)與缸壁磨損開口變大降低氣缸壓力，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)最佳做功性能。
本發(fā)明技術(shù)方案：密封方案包括缸壁、活塞、活塞環(huán)，如附圖1，活塞環(huán)包括上環(huán)1，所述下環(huán)包括外環(huán)2與內(nèi)環(huán)3，上環(huán)與下環(huán)同心設(shè)計(jì)安裝一個(gè)環(huán)槽內(nèi)。上環(huán)1下平面內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽6，內(nèi)環(huán)3上平面設(shè)有凸臺(tái)7與上環(huán)凹槽6接和，外環(huán)2內(nèi)側(cè)設(shè)有凸臺(tái)9與內(nèi)環(huán)3開口插接，形成上環(huán)1下環(huán)2與內(nèi)環(huán)3圓周定位。上環(huán)1與外環(huán)2開口錯(cuò)開，封堵外環(huán)開口5的上口，內(nèi)環(huán)開口與外環(huán)開口5錯(cuò)開封堵外環(huán)開口5的內(nèi)側(cè)，內(nèi)環(huán)3上平面徑向開槽與上環(huán)體1開口相通，形成燃燒室往曲軸箱漏氣通道4。
上述漏氣通道4漏氣量小于傳統(tǒng)活塞環(huán)標(biāo)準(zhǔn)開口漏氣量的50％以上，泄漏氣體目的是活塞環(huán)刮下的缸壁機(jī)油反回曲軸箱。沒有燃燒室漏往曲軸箱的漏氣通道漏氣，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程活賽下行、活塞環(huán)與上環(huán)槽平面貼合、氣缸內(nèi)是負(fù)壓時(shí)，上環(huán)口8與曲軸箱是相通的，上下活塞環(huán)槽內(nèi)的活塞環(huán)刮下的缸壁機(jī)油會(huì)通過上環(huán)開口8吸入燃燒室，造成發(fā)動(dòng)機(jī)大量燒機(jī)油現(xiàn)象。
作為優(yōu)選方案，漏氣通道4在活塞環(huán)平面實(shí)施。
作為優(yōu)選方案，漏氣通道4在活塞環(huán)外圓實(shí)施。
進(jìn)一步的，漏氣通道4在活塞環(huán)槽平面實(shí)施。
進(jìn)一步的，漏氣通道4在缸壁實(shí)施。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較特點(diǎn)：不改變現(xiàn)有活塞環(huán)開口結(jié)構(gòu)，可靠性佳，三環(huán)相互圓周定位組合一體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定口漏氣，不在因?yàn)榛钊h(huán)磨損開口加大增加漏氣量，在任何發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)開口間隙降低漏氣50％以上。增強(qiáng)動(dòng)力降低了燃油消耗，發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩大。側(cè)漏氣體少、活塞往復(fù)運(yùn)行穩(wěn)定，降低氣缸內(nèi)磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，降低噪音。降低了活塞環(huán)刮下的機(jī)油在氣體推向曲軸箱時(shí)的霧化，降低機(jī)油消耗量。漏往曲軸箱的燃燒顆粒物與廢氣量少，機(jī)油壽命相應(yīng)延長(zhǎng)。機(jī)油霧化的降低，廢氣循環(huán)到氣缸內(nèi)的機(jī)油含量低，在氣門背部與燃燒室形成積碳時(shí)，積碳不含機(jī)油干燥狀態(tài)，一旦形成層時(shí)，由于積碳干燥硬化與金屬熱脹冷縮不同步，自動(dòng)與金屬分離，燃燒室不在形成大量積碳，同時(shí)解決了直噴發(fā)動(dòng)機(jī)氣門背部積碳問題。氣缸壓力始終不下降，保持發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作狀態(tài)，節(jié)能減排。總之解決了現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)開口漏氣量大帶來的一系列缺陷。
為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需使用的附圖1作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通術(shù)人員來講，在不付出任何創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)附圖獲得其他附圖.
圖1為本發(fā)明氣缸與活塞密封的活塞環(huán)結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
附圖說明
1為上環(huán)體。
2為下外環(huán)環(huán)體。
3為下內(nèi)環(huán)環(huán)體。
4為內(nèi)環(huán)體上平面徑向開槽。
5為外環(huán)體開口。
6為上環(huán)體下平面內(nèi)側(cè)凹槽。
7為內(nèi)環(huán)上平面凸臺(tái)。
8為上環(huán)體開口。
9為外環(huán)內(nèi)圓徑向凸臺(tái)。
需要說明的是本發(fā)明人員是從事多年的汽車修理人員，活塞環(huán)是購(gòu)買原發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)自己加工出來。為了節(jié)約成本，最初是在單缸風(fēng)冷摩托車上試驗(yàn)，多次各種不設(shè)漏氣口結(jié)構(gòu)的活塞環(huán)試驗(yàn)都是不成功的，原因是沒有定點(diǎn)集中漏氣，大量機(jī)油竄入燃燒室。確定定口漏氣的必然性后，進(jìn)行定口漏氣各種結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，在反復(fù)拆解發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，沒出現(xiàn)任何不良現(xiàn)象，上環(huán)與下環(huán)貼合面沒有任何磨損，內(nèi)環(huán)不徑向跳動(dòng)，在摩托車上試驗(yàn)成功后，裝在以下實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)上試驗(yàn)。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示，本實(shí)施的活塞環(huán)上環(huán)1、下環(huán)包括外環(huán)2和內(nèi)環(huán)3，外環(huán)2與內(nèi)環(huán)3厚度相等，上環(huán)1與下環(huán)厚度相等，上環(huán)1下平面內(nèi)側(cè)凹槽6與下內(nèi)環(huán)3平面凸臺(tái)7接和，外環(huán)2內(nèi)側(cè)凸臺(tái)9與內(nèi)環(huán)3開口插接，內(nèi)環(huán)3上平面徑向開槽4與外環(huán)開口5徑向形成漏氣通道。上環(huán)開口8與下外環(huán)開口5錯(cuò)開60°，上環(huán)開口設(shè)計(jì)在下外環(huán)凸臺(tái)9的上面，防止活塞環(huán)1開口漏氣沖擊內(nèi)環(huán)3徑向跳動(dòng)，上環(huán)1、下環(huán)2和內(nèi)環(huán)3同心設(shè)計(jì)安裝活賽第一環(huán)槽內(nèi)。
實(shí)施例所述用在一輛1.8升4缸汽油渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)汽車上，試驗(yàn)前這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)行駛22萬公里，機(jī)油消耗千公里1升機(jī)油，機(jī)油加注標(biāo)準(zhǔn)量行駛800公里左右出現(xiàn)機(jī)油報(bào)警現(xiàn)象，新車出廠發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量為3500公里1升，隨著行駛公里數(shù)的增加機(jī)油消耗量也逐漸增加。買了兩套新活塞環(huán)，取第一道氣環(huán)，一個(gè)氣環(huán)在環(huán)口附近加工出內(nèi)側(cè)凹槽作為上環(huán)，一個(gè)預(yù)留內(nèi)側(cè)凸臺(tái)打磨內(nèi)側(cè)作為下外環(huán)，原發(fā)動(dòng)機(jī)第一道氣環(huán)打磨外側(cè)，在上平面相應(yīng)位置加工出凸臺(tái)。試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)活賽頭部直徑小于缸徑0.80mm，活塞在缸筒中間與缸壁間隙是0.40mm，活塞環(huán)開口標(biāo)準(zhǔn)間隙0.25mm，活塞環(huán)開口漏氣面積0.10mm2。內(nèi)環(huán)上平面與外環(huán)開口徑向相對(duì)處：開寬0.20mm、深0.25mm凹槽。凹槽出口上角進(jìn)行倒角，防止凹槽與外環(huán)開口錯(cuò)位堵塞。原發(fā)動(dòng)機(jī)第一道環(huán)槽直接加工裝兩層活塞環(huán)厚度，將活塞環(huán)裝入環(huán)槽內(nèi)。缸壁不加工直接應(yīng)用。
組裝完后發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力強(qiáng)勁，車輛行駛5000公里機(jī)油尺液面沒有明顯下降，尾氣不在有難聞的燒機(jī)油氣味，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道不在有液體狀機(jī)油，10000公里機(jī)油消耗0.2升之內(nèi)?；钯愴敺e碳有自行脫落痕跡，排氣管尾部沒有煙黑現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)密封處不在有滲漏機(jī)油現(xiàn)象，氣溫低時(shí)啟動(dòng)動(dòng)行駛發(fā)動(dòng)機(jī)不在有加速活塞敲缸的聲音，驗(yàn)車尾氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)。