专利名称：良导热小闭口活塞环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活塞环。
现有技术中的活塞环都是采用合金铸铁或球墨铸铁材质，并在表面镀铬。由于工作过程中与汽缸壁高速磨擦产生的高温通过活塞环，特别是汽环，向缸套传递，所以热平衡后，其平衡温度一般在250℃左右，其至300℃。为了解决活塞环热膨胀的问题，只有在活塞环上保留一定的闭口间隙，如6105QB，其闭口间隙控制在0.4-0.6mm之间，无法再缩小。对于活塞环结构，要求其外圆面应耐磨，闭口间隙应尽可能小。闭口间隙过大，会带窜气、流油(机油)、造成发动机冒黑烟和拉缸等。但是，当闭口间隙过小时，同时带来的问题是造成活塞环由于受热膨胀而导致抱死、拉缸等。这一对无法解决的矛盾长期以来严重制约了发动机有效功率的提高。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种良导热小闭口活塞环。通过合理选择活塞环的材质，使其同时具有良导热性能及耐磨性能，以提高有效功率。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现本实用新型的结构特点是活塞环是在金属活塞环的表面设有一层金属陶瓷复合材料层，活塞环的闭口形成为小间隙结构。
对应于直径在90-121mm的活塞环，其闭口间隙为0.25-0.35mm。
渗陶瓷材料是利用低温等离子体化学气相沉积技术，于≤300℃的低温下，在金属活塞环的表面生长成一层新的金属陶瓷复合材料。该复合层兼具金属和陶瓷的优点，不但提高了活塞环的表面硬度、韧性、耐磨性，降低了活塞环的表面磨擦系数，特别是提高了活塞环表面基体的导热性，尤其是随着温度的升高，其导热性也越来越好。与已有技术相比，本实用新型由于采用复合陶瓷材料，一方面由于活塞环具有良好的导热性，工作过程中活塞环与汽缸壁高速磨擦产生的热量会迅速通过活塞环传递至缸套，从而减少了活塞环上的热量积累，降低了环境温度，活塞环的热膨胀变形小；另一方面，由于降低了活塞环表面的磨擦系数，从而减少了活塞环与汽缸壁的磨擦，还能大为延长活塞环的和发动机的使用寿命。这样，通过降低活塞环在工作过程中的热膨胀达到了缩小活塞环闭口间隙的目的。同时，由于降低了活塞环表面的工作温度，因此，活塞环表面材料的热变形小，磨损亦减少，从而提高了密封性，提高有效功率。
附图
为本实用新型结构示意图。
以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。
实施例参见附图，本实施例活塞环1是在金属活塞环的表面设有一层金属陶瓷复合材料层，活塞环的闭口2形成为小间隙结构。
具体实施中，活塞环1采用渗陶瓷材料制成。该材料是利用低温等离子体化学气相沉积技术，于≤300℃的低温下，在现有技术中的金属活塞环的表面生长成一层新的金属陶瓷复合材料。
具体实施中，对于6102或6105型柴油机镀铬活塞环，在对其进行渗陶瓷处理后，取其闭口间隙为0.28-0.32mm。
如图所示，关于闭口2的小间隙。对应于直径在90-121mm的活塞环1不论是汽油机、柴油机，其闭口2间隙均可降低为0.25-0.35mm。
对比台架试验证明对于现有技术中的金属活塞环，经渗陶瓷处理，闭口间隙减少60％后，漏气量减少了2/3，窜气量低于38L/min，有效功率提高，达到标准。经试用，解决了拉缸、窜气等问题。
权利要求1.一种良导热小闭口活塞环，其特征是所述活塞环(1)是在金属活塞环的表面设有一层金属陶瓷复合材料层，活塞环的闭口(2)形成为小间隙结构。
2.根据权利要求1所述的良导热小闭口活塞环，其特征是对应于直径在90-121mm的活塞环(1)，其闭口(2)间隙为0.25-0.35mm。
3.根据权利要求1所述的良导热小闭口活塞环，其特征是对应于6102或6105型活塞环，其闭口间隙取为0.28-0.32mm。
专利摘要良导热小闭口活塞环,其特征是所述活塞环是在金属活塞环的表面设有一层金属陶瓷复合材料层,活塞环的闭口形成为小间隙结构。对应于直径在90—121mm的活塞环,其闭口间隙为0.25—0.35mm。本实用新型通过合理选择活塞环的材质,使其同时具有良导热性能及耐磨性能,从而大幅降低活塞环闭口间隙,提高发动机有效功率。
文档编号F16J9/26GK2467846SQ0121763
公开日2001年12月26日 申请日期2001年2月23日 优先权日2001年2月23日
发明者汪树成, 杨年发, 姚砺 申请人:汪树成, 杨年发, 姚砺