[实用新型]高效组合式活塞环

说明书

本实用新型涉及内燃发动机活塞环气环，尤其是涉及一种高效组合式活塞环气环。

通常在环与环槽的配合侧间隙较小时，易发生活塞环卡死在环槽中引起的拉缸现象发生，使活塞环的封气性能失效。侧间隙较大时，又缩短了环的使用寿命和增加了漏气量。

本实用新型的目的在于：克服现有技术中活塞环与环槽的侧面间隙不能在偏小状态下工作，提供一种具有较小侧间隙配合，又保证发动机工作效率、且使用寿命长、封气性好、能防拉缸的活塞环组合气环。

本实用新型的目的是这样实现的：高效组合式活塞环，活塞环为组合气环，包括上环和下环构成，上环与下环的工作开口方向错开180°角对称配置在一个环槽中，其特征是上环的上平面与下环的下平面平行，上环和下环组合后的横截面外轮廓为一矩形，上环与下环的环外周衔接面设有30″-1°30″角的空楔形。

本实用新型的进一步改进是：上环与下环的环内周衔接面设有2°-7°30″角的空楔形。这样就有两个形状各异的小三角形空隙，上环和下环的截面分别为多边形和梯形。

本实用新型的特点是：本活塞环克服了现有活塞环工作时的不足，是一种具有较小侧间隙配合的活塞环，发动机工作效率提高、燃料的节约比较明显，使用寿命一般长一倍、封气性好。这是因为环在与环槽之间较小的侧间隙配合情况下环损低，增加了环的使用寿命；封气性能提高，使内燃发动机动力性相应提高。从而节油效果明显，废气排放降低。

以下结合附图并通过实施例对本实用新型进一步说明：

图1为高效组合式活塞环装配在活塞上的结构简图

图2为高效组合式活塞环组合气环在环槽中的工作开口方位配置图

图3为高效组合式活塞环在内燃发动机中环槽内的工作状态截面示意图

如图所示，图1中为每只活塞上配置的一道高效组合式活塞环气环，一道单片单开口气环，一道油环。第一道环槽中的高效组合式活塞环气环的上环工作开口方向(上、下环开口错开180°角对称配置)与第二道环槽中的气环工作开口和第三道环槽中的油环工作开口方向均分120°角配置。所有工作开口避开活塞销空方向。

本实用新型为应用于内燃发动机的高效组合式活塞环气环，图2中，它由上环1和下环3构成，上环1与下环3组合后的外轮廓形状为矩形。上环与下环的环外周衔接面设有30″-1°角的空楔形效果更好。此空楔形可以在接近整个衔接面上，也可以在环的衔接面的部分宽度上设有楔形，即此楔形的长度较长。

本实用新型的最佳实施例还包括：上环与下环的环内周衔接面设有2°-6°角的空楔形。这样就有两个形状各异的小三角形空隙，这样上环1与下环3的衔接面截面有两个顶角相连形状各异的小三角形空隙2和4，此楔形的长度较短。外周空楔形的长度与内周空楔形的长度之比为大于10倍。

上环1的横截面为多边形，下环3的横截面为倒梯形。图中其它标记为单片开口气环5、油环6、活塞销孔7、活塞8、气缸套9，A为环与环槽之间的上侧间隙，B为环与环槽之间的下侧间隙，C为上环与下环内周侧与环槽的背间隙。

内燃发动机工作过程中，本实用新型高效组合式活塞环气环工作状态如下：

进气行程：当排气行程结束，活塞到达至上止点，活塞由上止点向下止点方向运动，上环1排挤出气隙A中的积炭，使上环1的上侧面和下环2的下侧面与环槽的上侧面和下侧面贴合形成密封面和密封带，阻拦侧间隙B中的润滑机油不至于泄漏到环的背隙C处。在该行程中，上环、下环，分别各自对环槽的侧面都形成了自己的密封面和密封带，切断了由侧间隙引起的漏油、漏气通道。

压缩气体行程：进气行程结束，活塞由下止点向上止点方向运动，下环3排挤侧隙B中的润滑机油向左流出到气缸壁上。下环3的下侧面与环槽的下侧面紧密贴合形成密封面或密封带，上环1的右上角与环槽侧面形成密封带。上、下环分别所形成的密封带和密封面切断了由侧间隙引起的漏气通道。

作功行程：压缩气体行程终了，活塞由上止点向下止点方向运动，由于该行程中燃油的爆发燃烧压力作用在活塞顶部和活塞环的上侧面上，又由于环的背隙C处压力急剧上升，迫使上环与气缸内壁接触面的压强进一步增大，不易引起环的悬浮颤振漏气。

排废气行程：作功行程结束，活塞由下止点向上止点方向运动，环的密封状态原理与压缩气体行程类似。

由以上四行程内燃发动机的循环工作过程可以看出，在环与环槽在较小的配合侧间隙情况下，上环1与下环2在环槽中具有一定的运动量，所以不会有环卡死在环槽中的现象发生，从而保证了环的封气性。以达到增加环的使用寿命，节油，提高内燃发动机的动力性的目的。