CN221120134U - 活塞环及内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活塞环，其包括环体，环体套设于活塞的一端，环体的外侧壁还用于与活塞缸的内壁滑动密封配合，且该环体的外侧壁上还具有用于朝向活塞缸内部燃气以承受燃气作用推力的截头圆锥面。通过改变活塞环的环体的结构，改善了环体的受力情况，进而增加了活塞与环体之间的密封性能。还提供了一种内燃机，其包括活塞环；活塞缸，该活塞缸的内部具有空腔；活塞，该活塞在空腔内滑动，且该活塞一端的端面用于承受活塞缸内部燃气的作用推力；以及曲柄机构，用于与活塞的另一端连接。利用燃气的推力，为活塞环提供一个压向活塞的压紧力，进而将活塞环压紧在活塞上，避免活塞环与活塞之间产生缝隙，防止了活塞缸内部燃气的泄漏。

Description

活塞环及内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种活塞环及内燃机。

背景技术

活塞环广泛地用在内燃机等动力设备中，其与活塞、缸套、缸盖等元件组成腔室，活塞则用于承受燃气的推力并通过与活塞铰接的曲柄机构实现动力输出。

现有的活塞环一般是套设在活塞的环槽内部，同时为了延长活塞的使用寿命，活塞一般不会与活塞缸的内壁直接接触，此时活塞环的外侧壁需要从活塞的环槽内部突出并与活塞缸的内侧壁接触，进而为活塞环提供支撑，避免活塞与活塞缸的内壁直接接触。

在上述的安装方式下，参考图8，活塞缸3内部的燃气在对活塞2做功时，活塞环的环体1也会承受来来自燃气的推力，并且燃气的推力方向与环体1的端面垂直，环体1在燃气的推力下会沿着活塞2的轴线方向发生凹陷变形，使得环体1右侧部分的内径增大，进而导致环体1在活塞2上发生松动，影响活塞2与环体1之间的密封，燃气则有可能从活塞2与环体1之间的缝隙中泄漏，从而造成相同流量的燃气不能达到预先设定的推力值，进而会影响内燃机的输出功率。

实用新型内容

本实用新型提供一种活塞环，以解决现有内燃机中活塞环易在活塞上发生松动的技术问题，本实用新型还提供了一种使用上述活塞环的内燃机。

为解决上述问题，本实用新型提供的活塞环及内燃机采用如下技术方案：

一种活塞环，其中，包括环体，所述环体用于套设于活塞一端的外侧壁上，所述环体的外侧壁还用于与活塞缸的内壁滑动密封配合，且该环体的外侧壁上还具有用于朝向所述活塞缸内部燃气以承受所述燃气作用推力的截头圆锥面。

上述的活塞环，其中，所述环体的横断面呈直角梯形状，且所述直角梯形的斜边沿着所述环体的圆周方向阵列以形成所述截头圆锥面。

上述的活塞环，其中，所述环体的横断面呈三个角为直角、两个角为钝角的五边形，且两个钝角之间的斜边沿着所述环体的圆周方向阵列以形成所述截头圆锥面。

上述的活塞环，其中，所述截头圆锥面沿所述环体轴线的厚度至少为该环体沿其轴线厚度的一半。

上述的活塞环，其中，所述环体为至少朝向所述燃气推力方向的部分表面上涂有耐腐蚀涂层的金属弹性环。

本实用新型提供内燃机的技术方案是：

一种内燃机，包括曲柄机构，其中，还包括：活塞环；所述活塞缸的内部具有空腔；

所述活塞设置在所述空腔内且可沿着该空腔的延伸方向滑动，且该活塞一端的端面用于承受所述活塞缸内部燃气的作用推力，所述环体的外侧壁还用于与所述空腔的内壁滑动密封配合；

所述曲柄机构用于与所述活塞的另一端连接。

上述的内燃机，其中，所述曲柄机构包括曲轴和连杆，所述连杆的两端分别与所述曲轴、所述活塞另一端的端面铰接。

上述的内燃机，其中，所述活塞缸上还分别设置有可与所述空腔连通的排气阀、进气阀和喷油嘴。

上述的内燃机，其中，所述环体的中轴线与所述活塞的中轴线重合。

上述的内燃机，其中，所述活塞缸的横断面呈圆环状，且所述活塞缸的轴线与所述活塞的中轴线重合。

有益效果是：改变活塞环的环体的结构，通过在环体的外侧壁上加工形成一个截头圆锥面，并且截头圆锥面朝向活塞缸内部燃气的推力方向，当燃气对活塞做功时，环体的截头圆锥面可以承受燃气的部分推力，该部分推力则为环体提供一个朝向活塞的压紧力，从而将环体压紧在活塞环上，改善了环体的受力情况，增加了活塞与环体之间的密封性能。

本实用新型中的内燃机采用了上述的活塞环，利用燃气的推力，为活塞环提供一个压向活塞的压紧力，在压紧力的作用下，活塞环压紧在活塞上，避免因活塞环在活塞上发生松动导致活塞环的内径增大，从而在活塞环与活塞之间产生缝隙，进而防止了活塞缸内部燃气的泄漏。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为内燃机的结构示意图；

图2为图1中活塞缸与活塞的装配示意图；

图3为图2中B处的放大图；

图4是图2和图3中活塞环的结构图；

图5是图4的俯视图；

图6是图5中活塞环第一实施例A-A向的剖面图；

图7是活塞环第二实施例的A-A向的剖面图；

图8是背景技术中活塞环与活塞的安装方式的示意图。

附图标记说明：

1、环体；11、截头圆锥面；12、内密封面；13、外密封面；2、活塞；3、活塞缸；31、排气阀；32、进气阀；33、喷油嘴；41、曲轴；42、连杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的发明构思在于，通过改进活塞环的结构，改善了活塞环的受力情况，利用燃气的压力将活塞环压紧在活塞2上，进而改善活塞环与活塞2的装配密封性能，提高内燃机整体的密封性能。

在介绍了本实用新型的基本原理之后，下面具体介绍本实用新型的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本实用新型的若干代表性实施方式，详细阐释本实用新型的原理和精神。

本实用新型所提供的活塞环的实施例1：

如图4至图6所示，活塞环包括一个环体1，环体1的横截面呈圆环状，环体1套设于活塞2一端外侧壁上的环槽内部，环体2的外侧壁则设置有一个朝向活塞缸3燃气方向的截头圆锥面11，进而用于承受该燃气的推力。

环体1的横截面整体呈直角梯形，该直角梯形的斜边沿着环体1的圆周方向阵列，进而形成了上述的截头圆锥面11。当燃气膨胀对活塞2做功时，部分的燃气在环体1的截头圆锥面11上施加推力，进而为了环体1提供一个朝向活塞2的压紧力，使得环体1的右侧部分朝向活塞2收缩，从而将环体1压紧在活塞2上，避免了活塞环在活塞2上发生松动。

此外，环体1截头圆锥面的左侧部分密封在活塞缸3的内侧壁，以实现环体1与活塞缸3的密封，同时也不影响环体1在活塞缸3内部的滑动。

作为优选，环体1选用表面上涂有耐腐蚀涂层的金属弹性环，以提高环体的耐腐蚀性能，提高活塞环的使用寿命。

本实用新型所提供的活塞环的实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：

实施例1中，环体1的横截面呈直角梯形，此时环体1的外侧壁与活塞缸3的内侧壁为线面接触以实现密封配合，环体1的内密封面12与活塞2实现密封配合。

在本实施例中，参考图2、图3和图7，环体1的横截面横断面呈三个角为直角、两个角为钝角的五边形，两个钝角之间的斜边11沿着所述环体1的圆周方向阵列以形成所述截头圆锥面11，此时环体1的外侧壁与活塞缸3的内侧壁面面接触，进而环体1通过外密封面13与活塞缸3的内侧壁滑动密封，增加了环体1与活塞缸3内侧壁的接触面积，提高了环体1的耐磨损能力，环体1的内密封面12与活塞2实现密封配合。

参考图7，截头圆锥面11沿环体1轴线的厚度(a)为该环体1沿其轴线厚度(b)的一半，增加环体1外侧周面上截头圆锥面11的占比，用于更好地承受燃气产生的推力。

本实用新型还提供了一种内燃机，参考图1和图2，该内燃机包括活塞缸3、活塞2、曲柄机构和上述的活塞环，活塞缸3的内部设置有空腔，活塞缸3上还设置有与空腔连通的排气阀31、进气阀32和喷油嘴33，活塞2放置在活塞缸3的空腔内部，活塞环则套设于活塞2一端外侧壁上的环槽内，活塞2的一端的端面以及环体1的截头圆锥面11用于承受活塞缸3内部燃气的推力，活塞2另一端的端面则与曲柄机构铰接。

喷油嘴33向活塞缸3内部喷入燃料时，进气阀32打开，外界空气进入活塞缸内部进而与燃料混合，点燃混合后的燃气后，燃气膨胀做功并推动活塞2沿着气缸3的内侧壁滑动，进而通过活塞2带动曲柄机构运动，最终通过曲柄机构实现动力输出。同时环体1的截头圆锥面11还承受燃气的推力，燃气的推力为环体1提供一个朝向活塞2的压紧力，环体1的右侧部分变形收缩，进而使得活塞环压紧在活塞2上。

此外，活塞2运动至极限位置后，曲柄机构在其惯性作用下推动活塞2运动，活塞缸3空腔内部的气体则通过打开的排气阀31排出，进而完成内燃机的一个工作循环。

在一些可能的实施方式中，曲柄机构可以包括曲轴41和连杆42，连杆42的两端分别与曲轴41和活塞2另一端的端面铰接，进而通过活塞2带动连杆42运动。鉴于曲柄机构中的曲轴41和连杆42属于现有技术，例如可以采用公开号为CN102482995B专利技术中的曲柄机构，此处不在赘述。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“左”、“右”、“厚度”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

Claims (6)

1.一种活塞环，其特征在于，包括环体，所述环体用于套设于活塞一端的外侧壁上，所述环体的外侧壁还用于与活塞缸的内壁滑动密封配合，且该环体的外侧壁上还具有用于朝向所述活塞缸内部燃气以承受所述燃气作用推力的截头圆锥面；

所述环体的横断面呈直角梯形状，且所述直角梯形的斜边沿着所述环体的圆周方向阵列以形成所述截头圆锥面，或所述环体的横断面呈三个角为直角、两个角为钝角的五边形，且两个钝角之间的斜边沿着所述环体的圆周方向阵列以形成所述截头圆锥面；

所述截头圆锥面沿所述环体轴线的厚度至少为该环体沿其轴线厚度的一半；

所述环体为至少朝向所述燃气推力方向的部分表面上涂有耐腐蚀涂层的金属弹性环。

2.一种内燃机，包括曲柄机构，其特征在于，还包括：权利要求1所述的活塞环；

所述活塞缸的内部具有空腔；

所述活塞设置在所述空腔内且可沿着该空腔的延伸方向滑动，且该活塞一端的端面用于承受所述活塞缸内部燃气的作用推力，所述环体的外侧壁还用于与所述空腔的内壁滑动密封配合；

所述曲柄机构用于与所述活塞的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述曲柄机构包括曲轴和连杆，所述连杆的两端分别与所述曲轴、所述活塞另一端的端面铰接。

4.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述活塞缸上还分别设置有可与所述空腔连通的排气阀、进气阀和喷油嘴。

5.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述环体的中轴线与所述活塞的中轴线重合。

6.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述活塞缸的横断面呈圆环状，且所述活塞缸的轴线与所述活塞的中轴线重合。