内燃机用蠕墨铸铁活塞环的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及内燃机零部件领域，特别涉及一种内燃机用蠕墨铸铁活塞环。
【背景技术】
[0002]近年，随着延长汽车用发动机寿命以及提高燃油效率的市场要求，对该发动机所使用的活塞环提出了宽度小且重量轻、低张力且摩擦损失小的要求。此处，活塞环被安装在活塞上，用于实现汽缸内中的活塞的平滑往复运动，以及对高温的燃烧气体进行密封。安装有活塞环的活塞使汽缸内形成燃烧室，从而该燃烧室内的燃料的燃烧所产生的爆炸压力转化为曲轴的旋转。因此，要求安装于活塞的活塞环具有能够承受该燃烧室中的爆炸冲击，以及能够长时间地、稳定地密封高温的燃烧气体的功能。如果活塞环无法实现这种密封性的提高时，将造成发动机输出功率的降低或耗油量的增加等。为了提高上述的耐冲击性和气密性，在活塞环中，存在能避免初始运行时的异常磨损的材质、或可有效地防止气体的泄漏(漏气)并适用于润滑理论的形状等与发动机的特征相对应的各种种类。例如，对于柴油发动机用活塞来说，随着根据近年的排放控制措施而导致的内燃机的燃烧压力增大，活塞受到的载荷增大，由于必须能承受这样的严苛的使用条件，因此活塞环槽的材质成为钢制或者铸铁制。因此，当安装与活塞环槽材质相同的活塞环时，容易发生粘着磨损。为了抑制该粘着磨损的发生，柴油发动机用活塞上所安装的活塞环的形状构成为，该活塞环的上表面和/或下表面侧具有和该活塞环槽相同的倾斜角度的形状。如果，活塞和活塞环之间发生粘着磨损，则活塞环上下表面和活塞的活塞环槽之间的密封性变差，造成发动机输出功率的降低或耗油量的增大等。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种内燃机用蠕墨铸铁活塞环，使活塞环在高温下能长期持续地维持防止粘着的效果，解决汽缸内周面的接触面磨损不均匀的问题。
[0004]本实用新型采用的技术方案如下:一种内燃机用蠕墨铸铁活塞环，包括活塞环本体，所述活塞环本体的上表面、下表面和朝活塞环槽的一面覆盖有一层防粘膜，活塞环本体与汽缸接触的一面设有一层耐磨层，所述防粘膜包括第一皮膜和第二皮膜，所述第一皮膜覆盖在所述第二皮膜上，所述第二皮膜覆盖在活塞环本体上，所述耐磨层沿着活塞环本体与汽缸接触的一面延伸形成第一舌部和第二舌部，所述第一舌部的外周面形成鼓出的圆筒形状，并在所述活塞环本体与汽缸接触的一面形成开口部，所述第二舌部的外周面形成鼓出的圆筒形状，并在所述活塞环本体与汽缸接触的一面形成开口部，即在耐磨层中部形成一间隙。
[0005]由于上述结构的设置，可以减小活塞环与活塞之间摩擦力，进而减缓粘接现象的发生，即第一皮膜由聚四氟乙烯组成，聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，应用广泛，用作防粘层是最理想的材料，因此，能够通过初期的与环槽表面之间的滑动而在短时间内除去环槽表面的突起，同时不会大幅损伤环槽表面。在活塞环中，活塞的上下运动和燃烧压力会使活塞环的上下侧面叩击环槽表面，即当活塞往下运动时，活塞环槽的上侧面与防粘膜上表面发生叩击滑蹭，当活塞往上运动时，活塞环槽的下侧面与防粘膜下表面发生叩击滑蹭，两种运动都会让活塞环受到强的应力。但是，在本实用新型的活塞环中，由于在早期除去环槽表面的突起而不损伤环槽表面，因此，环槽表面对活塞环的防粘膜的攻击性也在早期降低。并且，防粘膜使得与环槽表面间的叩击滑蹭所引起的应力被缓和，故聚防粘膜得以长期维持，能够持续维持优异的防止粘着的效果。将活塞环本体与汽缸接触的一面设置一层耐磨层，即耐磨层与汽缸内壁接触，一方面可以提高活塞环的耐磨性，另一方面，耐磨层设置成第一舌部和第二舌部的缘由是，由于第一舌部的外周面以及第二舌部的外周面分别形成为圆筒形状，因此在第一舌部的外周面以及第二舌部的外周面上分别存在有圆筒中央部。因此，通过第一舌部或者第二舌部的圆筒中央部确保了活塞环的密封性，从而抑制了燃烧废气从燃烧室侧向曲柄室侧穿过。其结果为，活塞环的耐久性提高，防止了在恒定的位置接触面压变高，抑制了活塞环、工作缸内周面的不均匀磨损。
[0006]进一步，所述第二皮膜为磷酸锰皮膜，厚度为5-10μπι，所述第一皮膜为聚四氟乙烯皮膜，厚度为15-30μηι，所述耐磨层碳化妈涂层，平均厚度为50-200μηι，所述第二皮膜形成方法为，对活塞环本体的上下侧面以及朝活塞环槽的一面进行研磨加工，使该上下侧面成为平台结构，然后对该活塞环的外周面进行离子镀敷，形成厚度约20μπι的碳化钨皮膜，进行碱法脱脂后，在温度为80°C的磷酸锰水溶液中浸渍6min，从而在活塞环本体的外周面上形成磷酸锰皮膜，所述第一皮膜形成方法为，用印刷法将聚四氟乙烯涂布在所述第二皮膜上，所述碳化钨涂层用热喷涂法喷涂，然后再精加工成上述形状。
[0007]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0008]1、本实用新型的蠕墨铸铁活塞环在高温下能长期持续地维持防止铝粘着的效果。
[0009]2、本实用新型的蠕墨铸铁活塞环结构，解决了汽缸内周面的接触面磨损不均匀的问题。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的活塞环安装在活塞环槽后在轴向方向上的剖面结构图。
[0011 ]图中标记:I为活塞环本体，2为防粘莫，3为耐磨层，4为活塞，5为汽缸，201为防粘膜上表面，202为防粘膜下表面，301为间隙，401为活塞环槽上侧面，402为活塞环槽下侧面，501为汽缸内壁。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0013]为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014]如图1所示，一种内燃机用蠕墨铸铁