一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)及安裝該活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域的一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)及安裝該活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，活塞環(huán)包括活塞環(huán)外表面、活塞環(huán)上端面和活塞環(huán)下端面；所述活塞環(huán)外表面開設(shè)若干帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)；所述活塞環(huán)上端面開設(shè)若干微凹坑結(jié)構(gòu)。可以有效改善上止點(diǎn)區(qū)域缸套與活塞環(huán)的潤滑條件，降低磨損量；凹腔結(jié)構(gòu)增大了承載密封面積區(qū)域，有效提高了活塞環(huán)與缸套之間的密封性能，防止機(jī)油往燃燒室內(nèi)竄，可有效降低發(fā)動機(jī)的機(jī)油消耗與顆粒物排放；微凹坑結(jié)構(gòu)不僅能去除積碳，還能降低活塞環(huán)上端面和活塞環(huán)槽磨損量。本發(fā)明能同時(shí)滿足潤滑與密封性能，去除積碳，降低活塞環(huán)上端面及環(huán)槽的磨損，提高可靠性，延長活使用壽命。
【專利說明】
一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)及安裝該活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)及安裝該活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞環(huán)是用于嵌入活塞環(huán)槽溝內(nèi)部的金屬環(huán)，是燃油發(fā)動機(jī)內(nèi)部的核心部件，它和活塞，汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封。缸套-活塞環(huán)是柴油機(jī)中最重要的摩擦副之一，這一摩擦副相對運(yùn)動時(shí)接觸面的表面形貌，是決定潤滑及摩擦性能的關(guān)鍵，同時(shí)其亦對整機(jī)機(jī)油消耗行為有著至關(guān)重要的影響。研究顯示，經(jīng)其進(jìn)入燃燒室，由蒸發(fā)與燃燒造成的機(jī)油消耗量，會占總機(jī)油耗的80%以上。特別是近年來，隨著柴油機(jī)高效節(jié)能與超低排放要求日益嚴(yán)格，在保證可靠潤滑的基礎(chǔ)上，有效控制機(jī)油消耗，進(jìn)而降低顆粒物的排放，愈來愈受到重視。
[0003]現(xiàn)有研究表明裝配部分織構(gòu)的活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，燃油耗較原機(jī)可以降低4%左右，排放性能及煙度也略有改善。然而在內(nèi)燃機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行工況條件下，在內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)區(qū)域摩擦磨損嚴(yán)峻，而現(xiàn)有技術(shù)采用的方法僅采用一種結(jié)構(gòu)的織構(gòu)雖然能在一定程度上改善缸套活塞環(huán)的摩擦磨損問題，然而有別于一般通用機(jī)械的潤滑摩擦問題，表面織構(gòu)化缸套活塞環(huán)系統(tǒng)研究需要從其潤滑摩擦性能與機(jī)油消耗雙重目標(biāo)入手，均衡二者之間微妙的Trade-off關(guān)系是關(guān)鍵。雖然單純的采用單一結(jié)構(gòu)的織構(gòu)能在一定程度上改善缸套-活塞環(huán)的摩擦學(xué)性能，但帶來的另一個(gè)問題是機(jī)油消耗的增加，內(nèi)燃機(jī)顆粒物排放惡化。另外，內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)由于混合氣不均勻，燃燒產(chǎn)生的碳煙會污染燃燒室內(nèi)空間，其次碳煙附著在缸套的壁面上會對缸套與活塞環(huán)的摩擦造成很大的影響，同時(shí)活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)的沖擊磨損問題也令人堪憂。因此，對于同時(shí)降低內(nèi)燃機(jī)油耗、機(jī)油耗和去除碳煙，降低磨損量這樣一個(gè)難題亟需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種改善缸套與活塞環(huán)之間潤滑條件的同時(shí)降低機(jī)油消耗的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)及安裝該活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，并且能同時(shí)去除缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的碳煙，在改善內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)區(qū)域潤滑條件的同時(shí)，并能夠明顯降低缸套-活塞環(huán)之間的摩擦功耗、整機(jī)的機(jī)油消耗及去除缸內(nèi)碳煙，降低活塞環(huán)上端面及活塞環(huán)槽的磨損量，提高活塞環(huán)的可靠性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，包括活塞環(huán)外表面、活塞環(huán)上端面和活塞環(huán)下端面;所述活塞環(huán)外表面與活塞環(huán)上端面和活塞環(huán)下端面互相垂直；
[0006]所述活塞環(huán)外表面開設(shè)若干帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)均采用變深度的加工方法制成；
[0007]所述活塞環(huán)上端面開設(shè)若干微凹坑結(jié)構(gòu)。
[0008]上述方案中，所述微凹腔結(jié)構(gòu)與活塞環(huán)外表面交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面的周向理論表面積的5 %至40 %。
[0009]進(jìn)一步的，所述微凹腔結(jié)構(gòu)與活塞環(huán)外表面交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面的周向理論表面積的20 %。
[0010]上述方案中，所述微凹坑結(jié)構(gòu)與活塞環(huán)外上端面交界處的面積之和為活塞環(huán)上端面的周向理論表面積的5%至35%。
[0011]進(jìn)一步的，所述微凹坑結(jié)構(gòu)與活塞環(huán)外上端面交界處的面積之和為活塞環(huán)上端面的周向理論表面積的25%。
[0012]上述方案中，所述微凹腔結(jié)構(gòu)的最大深度Hl為Ιμπι至6μπι;所述微凹腔結(jié)構(gòu)的深度梯度角Θ為10°至45°，所述微凹腔的深度變化趨勢是沿著所述活塞環(huán)上端面到活塞環(huán)下端面逐漸變大。
[0013]進(jìn)一步的，所述微凹腔結(jié)構(gòu)的深度Hl為4μπι;所述微凹腔結(jié)構(gòu)的深度梯度角Θ為30。。
[0014]上述方案中，所述微凹坑結(jié)構(gòu)的深度Η2為2μηι至5μηι，微凹坑結(jié)構(gòu)的半徑R為50μηι至150μπιο
[0015]進(jìn)一步的，所述微凹坑結(jié)構(gòu)的深度Η2為3μπι，微凹坑結(jié)構(gòu)的半徑R為ΙΟΟμπι。
[0016]—種安裝有所述活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)安裝有所述活塞環(huán)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在活塞環(huán)的外表面開設(shè)出帶有深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了改善活塞環(huán)在上止點(diǎn)貧油區(qū)域的潤滑條件的同時(shí)又提高了密封性能，有效防止機(jī)油往燃燒室內(nèi)竄，進(jìn)而有利于改善內(nèi)燃機(jī)顆粒物排放物，同時(shí)在活塞環(huán)上端面開設(shè)微凹坑結(jié)構(gòu)可以儲存燃燒室內(nèi)的碳煙，有利于去除碳煙，同時(shí)活塞環(huán)上端面的微凹坑結(jié)構(gòu)內(nèi)儲存的潤滑油產(chǎn)生的阻尼作用可以有效降低活塞環(huán)在活塞環(huán)槽中的沖擊磨損，提高活塞環(huán)的可靠性。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、均衡優(yōu)化活塞環(huán)與缸套之間的潤滑與密封效果好，去除燃燒室內(nèi)的碳煙，降低活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)的沖擊磨損，提高活塞環(huán)的可靠性，有效延長活塞環(huán)的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式活塞環(huán)外表面局部示意圖；
[°02°]圖3是圖2所示IV局部放大的示意圖；
[0021]圖4是圖2所示IV的局部放大的展開B-B剖視示意圖；
[0022I圖5是圖1所示m局部放大的示意圖；
[0023 ]圖6是圖1所示m的局部放大的展開A-A剖視示意圖。
[0024]圖中:1、活塞環(huán)、2、活塞環(huán)外表面;3、活塞環(huán)上端面;4、活塞環(huán)下端面;5、微凹腔結(jié)構(gòu);6、微凹坑結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號表示相同或相似的部分。附圖僅用于說明本發(fā)明，不代表本發(fā)明的實(shí)際結(jié)構(gòu)和真實(shí)比例。
[0026]圖1和圖2所示為本發(fā)明所述內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)的一種實(shí)施方式，所述內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)包括活塞環(huán)外表面2、活塞環(huán)上端面3和活塞環(huán)下端面4;所述活塞環(huán)外表面2與活塞環(huán)上端面3和活塞環(huán)下端面4互相垂直。
[0027]所述活塞環(huán)外表面2開設(shè)若干帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，每個(gè)帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5均采用變深度的加工方法制成;所述活塞環(huán)上端面3開設(shè)若干微凹坑結(jié)構(gòu)
6ο
[0028]圖3所示為所述微凹腔結(jié)構(gòu)5的局部放大圖，所述微凹腔結(jié)構(gòu)5與活塞環(huán)外表面2交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面2的周向理論表面積的5%至40%。所述活塞環(huán)外表面2的周向理論表面積是指如果活塞環(huán)的外表面2上沒有帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，完全由平滑表面構(gòu)成時(shí)的周向表面積。
[0029]只有在深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5與活塞環(huán)外表面2交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面2周向理論表面積的5%至40%范圍內(nèi)，才能產(chǎn)生最佳厚度和承載能力的動壓潤滑油膜，能最大程度的改善內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)I在止點(diǎn)區(qū)域的潤滑條件，進(jìn)而極大降低活塞環(huán)I在上止點(diǎn)貧油區(qū)域的磨損量。優(yōu)選的，所述微凹腔結(jié)構(gòu)5與活塞環(huán)外表面2交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面2的周向理論表面積的20%。在活塞環(huán)外表面2上加工出帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，特別的能在內(nèi)燃機(jī)大負(fù)荷條件下帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)能儲存較多的潤滑油，在活塞環(huán)外表面2與缸套之間產(chǎn)生具有一定厚度和承載能力的動壓潤滑油膜，使活塞環(huán)外表面2與缸套形成非接觸式滑動，極大改善內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)I在止點(diǎn)區(qū)域的潤滑條件，進(jìn)而降低活塞環(huán)I在上止點(diǎn)貧油區(qū)域的磨損量。
[0030]圖4所示為所述微凹腔結(jié)構(gòu)5的剖面圖，所述微凹腔結(jié)構(gòu)5的最大深度H1Slym至6μm;所述微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度梯度角Θ為10°至45°，所述微凹腔5的深度變化趨勢是沿著所述活塞環(huán)上端面3到活塞環(huán)下端面4逐漸變大。變深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5在活塞環(huán)I往復(fù)運(yùn)動過程中擠壓微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油，產(chǎn)生的動壓潤滑油膜及隨之增大的油膜承載面積可以同時(shí)有效改善活塞環(huán)I在上止點(diǎn)貧油區(qū)域的潤滑條件和提高了密封性能，有效防止機(jī)油往燃燒室內(nèi)竄，進(jìn)而同時(shí)實(shí)現(xiàn)改善內(nèi)燃機(jī)顆粒物排放物及潤滑條件的目標(biāo)。
[0031]采用激光加工及其他加工技術(shù)方法，在活塞環(huán)外表面2上開設(shè)出帶深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，可以在活塞環(huán)外表面2與缸套之間產(chǎn)生具有一定厚度和承載能力的動壓潤滑油膜，使活塞環(huán)外表面2與缸套形成非接觸式滑動，極大改善了潤滑條件。因而在活塞環(huán)I隨活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)的過程中，帶深度的微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油受擠壓，形成楔形效應(yīng)，帶深度梯度的凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油受到擠壓產(chǎn)生向上的舉升力同時(shí)在活塞環(huán)I與缸套之間產(chǎn)生具有一定厚度和承載能力的動壓潤滑油膜，可以有效改善潤滑條件，降低摩擦功耗與在上止點(diǎn)區(qū)域的磨損量;當(dāng)活塞環(huán)I隨活塞下行時(shí)，擠壓帶深度梯度微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油，在帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度大的區(qū)域產(chǎn)生高壓區(qū)域，同時(shí)也增大了活塞環(huán)I與缸套之間的承載面積，有利于提高活塞環(huán)的密封性能，進(jìn)而有效防止機(jī)油往燃燒室內(nèi)竄，有效降低發(fā)動機(jī)的機(jī)油消耗與顆粒物排放。最終實(shí)現(xiàn)了在內(nèi)燃機(jī)高速大負(fù)荷條件下改善活塞環(huán)I在上止點(diǎn)區(qū)域的摩擦學(xué)性能與磨損量的同時(shí)也降低了內(nèi)燃機(jī)的機(jī)油消耗，降低顆粒物的排放。
[0032]圖5所示為活塞環(huán)上端面開設(shè)的微凹坑結(jié)構(gòu)6，所述微凹坑結(jié)構(gòu)6與活塞環(huán)外上端面3交界處的面積之和為活塞環(huán)上端面3的周向理論表面積的5%至35%。所述活塞環(huán)上端面3的周向理論表面積是指如果活塞環(huán)外上端面3上沒有微凹坑結(jié)構(gòu)6，完全由平滑表面構(gòu)成時(shí)的周向表面積。
[0033]圖6為微凹坑結(jié)構(gòu)6的剖面圖，所述微凹坑結(jié)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍:微凹坑結(jié)構(gòu)6的深度H2為2μηι至5μηι，半徑R為50μηι至150μηι。
[0034]在活塞環(huán)上端面3開設(shè)微凹坑結(jié)構(gòu)6，微凹坑結(jié)構(gòu)6在活塞環(huán)上下刮油與布油的過程中可以儲存內(nèi)燃機(jī)燃燒過程中產(chǎn)生的碳煙，進(jìn)而有利于去除缸內(nèi)的碳煙，其次，在活塞環(huán)的上端面3開設(shè)微凹坑結(jié)構(gòu)6，微凹坑結(jié)構(gòu)6內(nèi)儲存的潤滑油產(chǎn)生的阻尼作用，在活塞環(huán)隨著活塞環(huán)槽上下高速運(yùn)動過程中減小活塞環(huán)I對活塞環(huán)槽的沖擊磨損，有效延長了活塞環(huán)的使用壽命。
[0035]為了綜合在內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)外表面2開設(shè)帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的作用，達(dá)到更好的降低磨損量、改善潤滑條件、降低摩擦功耗、燃油消耗與機(jī)油消耗，并且還能去除碳煙及降低活塞環(huán)上端面與活塞環(huán)環(huán)槽的沖擊磨損的效果。帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，必須同時(shí)滿足帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5與活塞環(huán)外表面2交界處的面積之和可以為活塞環(huán)外表面2區(qū)域的周向理論表面積的5%至40%，帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的最大深度H1SUxm至6wii，帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度梯度角Θ為10°至45°;活塞環(huán)上端面3開設(shè)微凹坑結(jié)構(gòu)6，微凹坑結(jié)構(gòu)6與活塞環(huán)上端面3交界處的面積之和可以為活塞環(huán)上端面3區(qū)域的周向理論表面積的5%至35%，微凹坑結(jié)構(gòu)6的深度Η2為2μηι至5μηι，微凹坑結(jié)構(gòu)6的半徑R為50μηι至150μπι。缺一不可，若缺少某一個(gè)條件，不能同時(shí)達(dá)到改善活塞環(huán)I潤滑條件、降低摩擦功耗與磨損量、燃油消耗與機(jī)油消耗的效果，同時(shí)也不能同時(shí)去除碳煙及降低活塞環(huán)上端面與活塞環(huán)環(huán)槽的沖擊磨損的效果。如果活塞環(huán)外表面2微凹腔結(jié)構(gòu)5不帶深度梯度，或者深度梯度角不在所述的范圍內(nèi)，活塞環(huán)I在往復(fù)運(yùn)動過程中不能夠完全擠壓微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油，形成不了很好的動壓潤滑油膜，同時(shí)也不能增大油膜的承載面積，對密封性能的提高沒有任何益處；同樣如果微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度范圍超出了本發(fā)明的范圍，深度過大會帶來微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的潤滑油過多，在運(yùn)動過程中由于高溫蒸發(fā)等會增大潤滑油的消耗量，其次如果深度小于所述的范圍，儲存在微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油量過小，產(chǎn)生不了動壓潤滑效應(yīng)，對于改善缸套和活塞環(huán)之間的潤滑條件是不利的；另外，在活塞環(huán)上端面3開設(shè)微凹坑結(jié)構(gòu)6，微凹坑結(jié)構(gòu)6的深度如果不在所述范圍內(nèi)就不能起到儲存碳煙顆粒及潤滑油的效果，也不能產(chǎn)生阻尼作用改善活塞環(huán)I在活塞環(huán)槽內(nèi)的沖擊磨損。
[0036]本發(fā)明還包括一種安裝有所述活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)安裝有所述活塞環(huán)。當(dāng)活塞環(huán)I隨活塞下行時(shí)，擠壓帶深度梯度微凹腔結(jié)構(gòu)5內(nèi)的燃油，在帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度大的區(qū)域產(chǎn)生高壓區(qū)域，同時(shí)增大了活塞環(huán)I與缸套之間的承載面積，有利于提高活塞環(huán)的密封性能，進(jìn)而有效防止機(jī)油往燃燒室內(nèi)竄，有效降低內(nèi)燃機(jī)的機(jī)油消耗與顆粒物排放。其次，通過改善缸套活塞環(huán)之間的潤滑條件，從而有利于降低摩擦功耗，最終可以達(dá)到降低內(nèi)燃機(jī)整機(jī)的燃油消耗的目標(biāo)。
[0037]在一種示意性實(shí)施方式中，內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)I的外徑為95mm，在活塞環(huán)外表面2開設(shè)帶深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，帶深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5與活塞環(huán)外表面2交界處的面積之和優(yōu)選為活塞環(huán)外表面2區(qū)域的周向理論表面積的20%，帶深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的形狀為圓形，帶深度和梯度微凹腔結(jié)構(gòu)5的最大深度帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5的深度梯度角Θ為30°，活塞環(huán)上端面3開設(shè)的微凹坑結(jié)構(gòu)6與活塞環(huán)外上端面3交界處的面積之和可以為活塞環(huán)上端面3區(qū)域的周向理論表面積的25%，微凹坑結(jié)構(gòu)6的深度Η2*3μπι，微凹坑結(jié)構(gòu)6的半徑R為ΙΟΟμπι。采用本發(fā)明的裝置的通過Matlab軟件計(jì)算得到的平均無量綱摩擦力為1.16，而現(xiàn)有采用凹腔結(jié)構(gòu)深度不變的對比活塞環(huán)的平均無量綱摩擦力為1.33，平均無量綱摩擦力減小了 11.6%。在該實(shí)施方式中，能達(dá)到取得最優(yōu)的效果，實(shí)現(xiàn)改善缸套與活塞環(huán)之間潤滑條件的同時(shí)降低機(jī)油消耗的活塞環(huán)，并且能同時(shí)去除缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的碳煙，在改善內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)區(qū)域潤滑條件的同時(shí)，并能夠明顯降低缸套-活塞環(huán)之間的摩擦功耗、整機(jī)的機(jī)油消耗及去除缸內(nèi)碳煙，降低活塞環(huán)上端面及活塞環(huán)槽的磨損量，提高活塞環(huán)的可靠性。
[0038]綜上所述本發(fā)明一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)I，分別在活塞環(huán)外表面2開設(shè)帶深度梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)5，實(shí)現(xiàn)改善活塞環(huán)I上止點(diǎn)貧油區(qū)域的潤滑條件、降低摩擦功耗與磨損量的目標(biāo)，同時(shí)在提高活塞環(huán)I與缸套之間密封性能的同時(shí)也降低了機(jī)油消耗，另外還能去除碳煙和降低活塞環(huán)上端面3與活塞環(huán)槽的沖擊磨損。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、均衡優(yōu)化活塞環(huán)I與缸套之間的潤滑與密封效果好，去除燃燒室內(nèi)的碳煙，降低活塞環(huán)I在活塞環(huán)槽內(nèi)的沖擊磨損，提高活塞環(huán)I的可靠性，有效延長活塞環(huán)I的使用壽命。
[0039]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個(gè)實(shí)施例描述的，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0040]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，包括活塞環(huán)外表面⑵、活塞環(huán)上端面⑶和活塞環(huán)下端面(4);所述活塞環(huán)外表面(2)與活塞環(huán)上端面(3)和活塞環(huán)下端面(4)互相垂直； 所述活塞環(huán)外表面(2)開設(shè)若干帶有深度和梯度的微凹腔結(jié)構(gòu)(5); 所述活塞環(huán)上端面(3)開設(shè)若干微凹坑結(jié)構(gòu)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)與活塞環(huán)外表面(2)交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面(2)的周向理論表面積的5%至40%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)與活塞環(huán)外表面(2)交界處的面積之和為活塞環(huán)外表面(2)的周向理論表面積的20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹坑結(jié)構(gòu)(6)與活塞環(huán)外上端面(3)交界處的面積之和為活塞環(huán)上端面(3)的周向理論表面積的5%至35%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹坑結(jié)構(gòu)(6)與活塞環(huán)外上端面(3)交界處的面積之和為活塞環(huán)上端面(3)的周向理論表面積的25%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)的最大深度為Ιμπι至6μπι;所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)的深度梯度角為10°至45°，所述微凹腔(5)的深度變化趨勢是沿著所述活塞環(huán)上端面(3)到活塞環(huán)下端面(4)逐漸變大。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)的深度為4μm;所述微凹腔結(jié)構(gòu)(5)的深度梯度角為30°。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹坑結(jié)構(gòu)(6)的深度為2μπι至5μηι，微凹坑結(jié)構(gòu)(6)的半徑為50μηι至150μηι。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)，其特征在于，所述微凹坑結(jié)構(gòu)(6)的深度為3μm，微凹坑結(jié)構(gòu)(6)的半徑為ΙΟΟμπι。10.—種安裝有權(quán)利要求1所述活塞環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)安裝有所述活塞環(huán)。
【文檔編號】F02F5/00GK105909421SQ201610294683
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】尹必峰, 俞升浩, 賈和坤, 符永宏, 華希俊, 董非
【申請人】江蘇大學(xué)