[发明专利]一种柴油机活塞环及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柴油机活塞环及其制备方法，该柴油机活塞环，包括活塞环本体，所述活塞环本体包括气环、密封环和油环，所述密封环位于气环和油环之间，所述气环、密封环和油环的外表面上采用物理气相沉积有一层氧化铝陶瓷层，所述气环、密封环和油环均包括内圈面和外圈面，所述气环的内侧设置有U形槽，所述气环、密封环和油环的一侧均开有开口，所述油环的外圈面上设置有集油槽和回油口，所述气环的内圈面上均匀固定连接有齿牙，所述齿牙的形状为梯形，该发明设计合理，设置的氧化铝陶瓷层，具有耐腐蚀和提高初期磨合性能，可以延长活塞环寿命，对于高负荷和高速发动机的密封效果好，值得大力推广。

技术领域

本发明属于柴油机活塞环技术领域，具体涉及一种柴油机活塞环及其制备方法。

背景技术

活塞环是内燃机关键零件之一，它与活塞、气缸套相互联系在一起，组成发动机动力源组件。随着内燃机向高强化、低排放、高寿命方向发展，对活塞环质量要求越来越高，不仅要求活塞环有很高的可靠性、经济性，而更重要的是要有最佳性能，活塞环的作用机曲活塞环在内燃机中，其主要作用有四点：机曲密封在往复式内燃机中，活塞环是一种运动件，亦是一种密封件。活塞环在高速往复运动状态下，在高温、高压燃气的作用下，完成对燃烧室和曲轴箱之间的密封作用，即阻止气缸中燃烧产生的高温高压气体窜到曲轴箱中，这是活塞环的主导功能。一般，燃气通过活塞环有三条通道：(1)活塞环与气缸内壁的周向间隙；(2)活塞环与环槽上、下侧面间隙；(3)活塞环开口间隙。其中活塞环与气缸内壁的周向间隙是燃气漏泄的主要途径，为减少漏气量，要求活塞环与气缸内壁之间必须存在一条连续不断的线贴合区域，并使环的一个平面与相应活塞环槽的一个侧面处于良好接触状态，从而达到切断漏气通道的作用。同时，由于环槽底燃气压力，把活塞环紧紧压向气缸内壁，亦有利于环的密封。另外，活塞环与气缸内表面的几何形状贴合良好与否、环的截面形状以及环的数量等都对密封有很大影响，现有的活塞环耐磨性差，使用初期容易积碳，因此，发明一种柴油机活塞环及其制备方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机活塞环及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柴油机活塞环，包括活塞环本体，所述活塞环本体包括气环、密封环和油环，所述密封环位于气环和油环之间，所述气环、密封环和油环的外表面上采用物理气相沉积有一层氧化铝陶瓷层，所述气环、密封环和油环均包括内圈面和外圈面，所述气环的内侧设置有U形槽，所述气环、密封环和油环的一侧均开有开口，所述油环的外圈面上设置有集油槽和回油口，所述气环的内圈面上均匀固定连接有齿牙，所述齿牙的形状为梯形。

优选的，所述齿牙设置的数量为四个，四个所述齿牙分别设置在气环上下左右端，四个所述齿牙之间间隔的角度为90°。

优选的，所述油环为开槽油环。

优选的，所述氧化铝陶瓷层的厚度为0.1-0.5mm。

一种柴油机活塞环的制备方法，该柴油机活塞环的制备方法具体步骤如下：

S1：铸造，采用单体叠箱铸造、双片叠箱铸造、筒体砂型铸造或筒体离心铸造方式进行铸造，形成活塞环单体毛坯；

S2：粗磨端面，采用磨削机对活塞环本体的两侧端面进行粗磨，活塞环本体的两侧端面同时进行磨削；

S3：热处理，采用淬火加回火的方式进行热处理，使活塞环本体强度更高和硬度更大；

S4：精磨端面，采用和S2粗磨端面相同的工艺；

S5：采用人工的方式进行活塞环本体半成品检查；

S6：铣切开口，使用铣刀切出开口；

S7：精车外圆和内圆，使用锯片铣刀对活塞环本体的内圈面和外圈面进行精加工；