专利名称：一种组合式活塞环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机的活塞环，特别是一种新型的组合式活塞环。
背景技术：
活塞环是发动机的一个关键零件，在发动机中起到密封、刮油布油、导热和支承四大功能，它的密封性、导热性、耐腐蚀性以及与缸套的配合间隙对发动机的动力性、经济性指标起着至关重要的作用。其在缸套内高速运动，在高温、高压恶劣的环境下工作，极易磨损，导致密封性能下降，直接影响发动机的综合性能与活塞环的使用寿命。现在低速发动机采用34道气环，使活塞的惯性增大。发动机活塞组吸入的热量的60% — 75%由环带部散发，而环带部散发的热量大多数由第一环传出，这使第一环槽的热负荷过高，强度降低，使机油碳化，造成积碳，使环槽严重磨损。
发明内容针对原有发动机的活塞环存在的缺陷，本实用新型目的在于，提供一种新型的组合式活塞环，该活塞环提高了热效率，减少了机油的消耗，延长了气缸、活塞环及第一环槽的寿命。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种组合式活塞环，包括与气缸套相连接的铝活塞，其特征在于，在铝活塞上设有两道气环，其中，第一道气环是楔形环，第二道气环由上锥面环和下锥面环叠加而成；在楔形环的环槽处设有镶块，上锥面环和下锥面环与气缸套的缸壁组成一个小油腔，所述的上锥面环的锥角为1.5°，下锥面环锥角为2°，上锥面环与下锥面环的开口间隙错开180°，第二道气环与第一道气环缺口错开90°。本实用新型的其他特点是，所述的上锥面环和下锥面环均选用65Mn合金钢制作。本实用新型的组合式活塞环，在铝活塞上采用了两道气环，降低了活塞高度，减少了惯性冲击；在第一道气环的环槽处加镶块，以减少环槽底部的磨损；由于第一道气环采用楔形环，楔形环与气缸壁的传热方式为导热，楔形环增加了导热面积，使铝活塞上的热量能迅速传递给气缸套的壁，降低了铝活塞的温度，提高了发动机的充气效率；第二道气环采用叠加组合气环，由两个锥面环叠加组成，两个锥面环和气缸套的壁组成一个小油腔，保证了气缸壁很好的润滑；上环锥角为1.5°，泄油能力增强，减少了机油的消耗，下环锥角为2°，当锥角大于1.5°活塞上行时会向上刮油，机油将储存在油腔中，避免了机油进入燃烧室燃烧，同时保证了良好的润滑，增加了活塞环的使用寿命；两锥面环缺口错开180°，两环缺口均有另一环遮住，并与第一道气环缺口错开90°，保证了良好的密封性，因此两道气环就保证了活塞环良好的密封性，提高了热效率，增强了功率。
[0008]图1为本实用新型的结构示意图。图中的标记分别表示:1、气缸套，2、铝活塞，3、楔形环，4、镶块，5、冷却水套，6、储油腔，7、上锥面环，8、下锥面环。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参考图1,本实施例给出一种发动机的组合式活塞环结构,包括与气缸套I相连接的铝活塞2，在铝活塞2上设有两道气环，第一道气环是楔形环3，第二道气环由上锥面环7和下锥面环8叠加而成，在楔形环3的环槽处设有一个镶块4。上锥面环7和下锥面环8与气缸套I的缸壁组成一个小油腔，上锥面环7的锥角为1.5°，下锥面环锥角为2°，上锥面环7与下锥面环8的开口间隙错开180°，第二道气环与第一道气环缺口错开90°。第一道气环楔形环3所在的位置是保证铝活塞2在上止点时楔形环3处于冷却水套5之中，保证了楔形环3能快速散热，降低了铝活塞2的温度。在楔形环3处加镶块4，该镶块4是在浇铸铝活塞2时用铝铁包铸法使镶块4与铝活塞2的铝分子结合，镶块4采用与铝活塞2相近的高膨胀系数的奥氏体铸铁，避免铸件冷却时形成过大的应力。镶块4的作用是使铝活塞2与楔形环3直接接触，中间没用空气热阻，传热方式直接为导热，楔形环3能很好的散热，这可以使楔形环3的寿命提高10倍。楔形环3与气缸套I的壁面接触，增大了导热面积。第二道气环采用了两个锥面环(即上锥面环7和下锥面环8)叠加方式组成，两个锥面环均选用65Mn合金钢，为了提高活塞环的耐磨性和抗拉缸性能，采用氧化和镀铬的表面处理方法。上锥面环7的锥角为2°，下锥面环8的锥角为1.5°，两锥面环的开口间隙错开180°，两锥面环配置在同一环槽中。第二道气环与第一道气环缺口错开90°，工作时燃气从环开口间隙泄漏的通道被环体互相封闭，即使上锥面环7或下锥面环8长期工作磨损后开口增大，叠加式活塞环的开口漏气量也不会增加很多，降低了活塞环的开口漏气，提高了密封性。上、下锥面环叠加后的轴向高度与单片环(原机所用常规环)相等或适当增加，增加了上、下锥面环的柔韧性，使锥面环对气缸套I的缸壁接触工作面贴合力没有减小，两锥面环工作时相互碰撞或滑动，减少了环的悬浮漏气。上、下锥面环在同一环槽中，运动状态复杂，环在动态工作时，上、下环形成扭曲状，高压气体会使上、下锥面环紧密结合在一起，没有高压气体作用时它们又会分离，当它们各自产生共振时，上锥面环与下锥面环就会相互干涉，产生阻尼作用，克服了环的颤振漏气。工作状态时两锥面环之间存在相互滑动，能够较容易地清除活塞环槽中遗留的燃烧产物，较好地克服了机油容易结焦堆积的顽症，上锥面环上行刮油，防止了机油窜入燃烧室，该组合环既保证了良好的密封，防止曲轴箱漏气，提高了热效率，减少了空气污染，又保证了润滑，减少了机油消耗，达到了良好的效应。
权利要求1.一种组合式活塞环，包括与气缸套(I)相连接的铝活塞(2)，其特征在于，在铝活塞(2)上设有两道气环，其中，第一道气环是楔形环(3)，第二道气环由上锥面环(7)和下锥面环(8 )叠加而成；在楔形环(3 )的环槽处设有镶块(4 )，上锥面环(7 )和下锥面环(8 )与气缸套(I)的缸壁组成一个小油腔，所述的上锥面环(7)的锥角为1.5°，下锥面环锥角为2°，上锥面环(7)与下锥面环(8)的开口间隙错开180°，第二道气环与第一道气环缺口错开90。。
2.按权利要求1所述的组合式活塞环，其特征在于，所述的上锥面环(7)和下锥面环(8)均选用65Mn合金钢制作。
专利摘要本实用新型公开了一种组合式活塞环，包括与气缸套相连接的铝活塞，在铝活塞上设有两道气环，其中，第一道气环是楔形环，第二道气环由上锥面环和下锥面环叠加而成；在楔形环的环槽处设有镶块，上锥面环和下锥面环与气缸套的缸壁组成一个小油腔，上锥面环的锥角为1.5°，下锥面环锥角为2°，上锥面环与下锥面环的开口间隙错开180°，第二道气环与第一道环缺口错开90°。保证了活塞环良好的密封与润滑，减少了机油的消耗，提高了活塞环的实用寿命，减少了活塞的惯性冲击。
文档编号F02F5/00GK202926483SQ201220549878
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者朱庆功, 任超伟, 夏鸿文, 包伟, 曹初 申请人:长安大学