[实用新型]内燃机楔形球面组合气环

说明书

技术领域

本实用新型涉及活塞环技术领域，尤其是一种内燃机楔形球面组合气环。

背景技术

活塞环在发动机中的工作条件是十分恶劣和矛盾的，它承受燃烧室燃气燃烧所产 生的高压和高热，即承受着由此产生的高的机械负荷和热负荷，又因为要上下高变速运动 而与汽缸壁、活塞环槽发生相对的摩擦运动，有摩擦就要供应充足的润滑油以便在磨擦面 形成油膜来减小磨擦，如若不加机油就会严重磨损和拉缸，可是机油又易过环与环槽的泵 油作用进入燃烧室，导致燃烧过程恶化、积炭、结胶和加速磨损。所以活塞环自内燃机中起 着四大作用：密封作用、传热作用、支撑作用和控油作用。

内燃机是否能正常工作，与活塞气环有很大关系，活塞气环的密封效果，主要由活 塞气环本身的弹性及燃料燃烧产生的气体压力决定。当活塞气环在工作一段时间后，由于 磨损和反复的高温作用，致使其弹性下降，从而使密封效果变差，最终会导致内燃机的功率 下降，燃油耗率、润滑油耗率均上升，废气中的碳氢污染物增加，为恢复内燃机的各项工作 性能，则必须更换新的活塞气环。因此，提高活塞气环的有效工作寿命，也就延长了内燃机 的大修理周期。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种内燃机楔形球面组合气环，结构巧妙， 使用寿命长。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种内燃机楔形球 面组合气环，包括上下叠放的两个活塞环，两个所述活塞环的外径不同，较大外径的活塞环 多于较小外径活塞环的外边缘设有轴向凸缘；较小外径活塞环设在所述凸缘构成的环槽 内。

进一步地，两个所述活塞环的接触面为倾斜面。

进一步地，两个所述活塞环均设有开口间隙。

进一步地，所述较大外径的活塞环外周壁为球面结构。

进一步地，所述倾斜面为所述较小外径活塞环的厚度沿径向向外减少设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：在运行时具有增加对缸套的密封力 的作用，因而活塞环的初始张力可较小，使活塞环及缸套的磨损也减少，其使用寿命也可延 长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图1a活塞环的一个实施例结构图；

图1b活塞环的另一个实施例结构图；

图2活塞环安装图；

图3压缩、做功、排气冲程活塞环/缸套气体流道分析图；

图4进气冲程活塞环/缸套气体流道分析图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性， 不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1、图1.a和图1.b所示的一种内燃机楔形球面组合气环，包括上下叠放的两个 活塞环，两个所述活塞环的外径不同，较大外径的活塞环2多于较小外径活塞环1的外边缘 设有轴向凸缘21；较小外径活塞环1设在所述凸缘21构成的环槽内。较小外径活塞环1设有 开口间隙3，较大外径的活塞环2设有开口间隙4。

组合环的两个所述活塞环的接触面为倾斜设置，与底面间具有倾斜夹角β，较小外 径活塞环1（内环）与较大外径的活塞环2（外环）的接触面构成一开口的外截锥面，外环与内 环的接触面构成一开口的内截锥面，内环的外径小于外环的外径，内环位于外环之上，外环 的边缘带有凸缘；

本活塞环安装到缸套5后的状态，如图2所示，活塞环套设在活塞7的环槽6上，沿缸 套5内壁上下滑动。

当本活塞环安装到内燃机的缸套5内，紧贴缸套5的外环具有向外的预张力，其作 用是对缸套形成密封。内环具有较小的向内的预紧力，作用是形成对活塞环槽底部的密封。

在安装应用中，两个活塞环的开口应相互错开约180度。

如图3和4所示，当活塞环随活塞做往复运动时，活塞环上将受到向上或向下的作 用力8。但无论是向上的力还是向下的力，均会使内、外环贴紧并在组合式活塞环的接触斜 面上产生迫使内环趋向于贴紧活塞环槽6之底部的分力10，其与预紧力的合力使内环紧贴 活塞环槽底部，而在外环上则产生一之反力9，反力9则迫使外环贴向缸套5，其与预张力之 合力亦使外环更贴紧缸套壁面。

由此可知，分力10及9均可增加内、外环的密封效果，且10和9与活塞环上受到的力 8成正比。即在大负荷或高转速的工况下，组合式活塞环的密封效果会更好。