CN107327352A - 缸筒与活塞的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明气缸与活塞的密封结构属于机械领域。本发明包括活塞、活塞环与气缸壁，活塞环包括上环与下环，下环有同等厚度的外环与内环组成，上下环组合安装一个活塞环内，活塞环分别设有凸台与凹槽结合相互形成定位，开口错开密封。在活塞环体、活塞环槽平面、缸壁开设燃烧室漏往曲轴箱一个低漏气量通道。漏气通道不因气缸、活塞环、活赛磨损增大漏气量。克服了现在发动机活塞环口漏气量大带来的缺陷，结构简单，容易安装。

Description

缸筒与活塞的密封结构

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及的是往复活塞与气缸的活塞环密封结构。

技术背景

现在发动机活塞环(俗称传统活塞环)，单环单槽活塞环磨损后开口间隙逐渐加大，增加了通往曲轴箱漏气量，降低动力增加燃油消耗。活塞环、缸筒与活塞材质不同热胀冷缩不同步，新发动机预留过大的活塞环开口间隙，大量气体推送上下活塞环刮下的缸壁机油反流曲轴箱时被雾化，雾化的机油分离器无法彻底分离，进入发动机进气道吸入气缸造成机油消耗量大，排放污染颗粒物多，大量燃烧废气颗粒物进入曲轴箱使机油过快氧化，造成发动机工作恶性循环。

组合活塞环封堵开口漏气，两道环中间刮下的缸壁机油无法返回曲轴箱，大量窜入燃烧室燃烧。

现在市场上新发动机由于材料应用、金属热胀冷缩特性，活塞环开口无法做到最小漏气量，不能满足发动机最佳性能要求，存在大量的涡轮增压发动机机油消耗量大，严重污染空气环境。

发明内容

为了弥补现在发动机活塞环密封缺陷，本发明提供一种新型的活塞环密封结构，实现降低现在活塞环标准开口50％以上的漏气量，不因活塞环与缸壁磨损开口变大降低气缸压力，满足发动机最佳做功性能。

本发明技术方案：密封方案包括缸壁、活塞、活塞环，如附图1，活塞环包括上环1，所述下环包括外环2与内环3，上环与下环同心设计安装一个环槽内。上环1下平面内侧设有凹槽6，内环3上平面设有凸台7与上环凹槽6接和，外环2内侧设有凸台9与内环3开口插接，形成上环1下环2与内环3圆周定位。上环1与外环2开口错开，封堵外环开口5的上口，内环开口与外环开口5错开封堵外环开口5 的内侧，内环3上平面径向开槽与上环体1开口相通，形成燃烧室往曲轴箱漏气通道4。

上述漏气通道4漏气量小于传统活塞环标准开口漏气量的50％以上，泄漏气体目的是活塞环刮下的缸壁机油反回曲轴箱。没有燃烧室漏往曲轴箱的漏气通道漏气，在发动机进气行程活赛下行、活塞环与上环槽平面贴合、气缸内是负压时，上环口8与曲轴箱是相通的，上下活塞环槽内的活塞环刮下的缸壁机油会通过上环开口8吸入燃烧室，造成发动机大量烧机油现象。

作为优选方案，漏气通道4在活塞环平面实施。

作为优选方案，漏气通道4在活塞环外圆实施。

进一步的，漏气通道4在活塞环槽平面实施。

进一步的，漏气通道4在缸壁实施。

本发明与现有技术比较特点：不改变现有活塞环开口结构，可靠性佳，三环相互圆周定位组合一体结构，实现定口漏气，不在因为活塞环磨损开口加大增加漏气量，在任何发动机标准开口间隙降低漏气50％以上。增强动力降低了燃油消耗，发动机低转速扭矩大。侧漏气体少、活塞往复运行稳定，降低气缸内磨损，延长发动机使用寿命，降低噪音。降低了活塞环刮下的机油在气体推向曲轴箱时的雾化，降低机油消耗量。漏往曲轴箱的燃烧颗粒物与废气量少，机油寿命相应延长。机油雾化的降低，废气循环到气缸内的机油含量低，在气门背部与燃烧室形成积碳时，积碳不含机油干燥状态，一旦形成层时，由于积碳干燥硬化与金属热胀冷缩不同步，自动与金属分离，燃烧室不在形成大量积碳，同时解决了直喷发动机气门背部积碳问题。气缸压力始终不下降，保持发动机最佳工作状态，节能减排。总之解决了现在发动机活塞环开口漏气量大带来的一系列缺陷。

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图1作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一个实施例，对于本领域普通术人员来讲，在不付出任何创造性劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他附图.

图1为本发明气缸与活塞密封的活塞环结构示意俯视图。

附图说明

1为上环体。

2为下外环环体。

3为下内环环体。

4为内环体上平面径向开槽。

5为外环体开口。

6为上环体下平面内侧凹槽。

7为内环上平面凸台。

8为上环体开口。

9为外环内圆径向凸台。

需要说明的是本发明人员是从事多年的汽车修理人员，活塞环是购买原发动机活塞环自己加工出来。为了节约成本，最初是在单缸风冷摩托车上试验，多次各种不设漏气口结构的活塞环试验都是不成功的，原因是没有定点集中漏气，大量机油窜入燃烧室。确定定口漏气的必然性后，进行定口漏气各种结构的试验，在反复拆解发动机试验中，没出现任何不良现象，上环与下环贴合面没有任何磨损，内环不径向跳动，在摩托车上试验成功后，装在以下实施例的发动机上试验。

具体实施方式

如附图1所示，本实施的活塞环上环1、下环包括外环2和内环3，外环2与内环3厚度相等，上环1与下环厚度相等，上环1下平面内侧凹槽6与下内环3平面凸台7接和，外环2内侧凸台9与内环3开口插接，内环3上平面径向开槽4与外环开口5径向形成漏气通道。上环开口8与下外环开口5错开60°，上环开口设计在下外环凸台9的上面，防止活塞环1开口漏气冲击内环3径向跳动，上环1、下环2和内环 3同心设计安装活赛第一环槽内。

实施例所述用在一辆1.8升4缸汽油涡轮增压发动机汽车上，试验前这台发动机已经行驶22万公里，机油消耗千公里1升机油，机油加注标准量行驶800公里左右出现机油报警现象，新车出厂发动机机油消耗量为3500公里1升，随着行驶公里数的增加机油消耗量也逐渐增加。买了两套新活塞环，取第一道气环，一个气环在环口附近加工出内侧凹槽作为上环，一个预留内侧凸台打磨内侧作为下外环，原发动机第一道气环打磨外侧，在上平面相应位置加工出凸台。试验发动机活赛头部直径小于缸径0.80mm，活塞在缸筒中间与缸壁间隙是0.40mm，活塞环开口标准间隙0.25mm，活塞环开口漏气面积0.10mm²。内环上平面与外环开口径向相对处：开宽0.20mm、深0.25mm凹槽。凹槽出口上角进行倒角，防止凹槽与外环开口错位堵塞。原发动机第一道环槽直接加工装两层活塞环厚度，将活塞环装入环槽内。缸壁不加工直接应用。

组装完后发动机动力强劲，车辆行驶5000公里机油尺液面没有明显下降，尾气不在有难闻的烧机油气味，发动机进气道不在有液体状机油，10000公里机油消耗0.2升之内。活赛顶积碳有自行脱落痕迹，排气管尾部没有烟黑现象，发动机密封处不在有渗漏机油现象，气温低时启动动行驶发动机不在有加速活塞敲缸的声音，验车尾气符合排放标准。

Claims (4)

1.密封结构包括活塞、活塞环与气缸壁，所述活塞环包括上环(1)与下环，下环有同等厚度的外环(2)与内环(3)组合，上环(1)下平面内侧设有凹槽(6)，内环(3)上平面设有凸台(7)与上环凹槽(6)接合，外环2内侧设有径向凸台(9)与内环(3)开口插接，上环(1)与下环(2)内环(3)相互形成圆周定位。内环(3)上平面径向开槽(4)形成通成往外环开口的通道。环开口8与5错开设置。上环(1)下环(2)与内环(3)组合安装一个活塞环槽内。

2.权利要求1所述漏气通道(4)，在活塞环体实施。

3.权利要求1所述漏气通道(4)，在活塞环槽平面实施。

4.权利要求1所述漏气通道(4)，在气缸壁实施。