活塞气环、发动机以及汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种活塞气环，所述活塞气环具有开口，所述开口的端面上设置有由弹性耐高温材料制成的镀层。本实用新型还涉及一种设置有该活塞气环的发动机以及配置有该发动机的汽车。本实用新型的活塞气环具有良好的弹性形变能力，它可以有效降低活塞气环在恶劣工况下发生断裂的风险。
【专利说明】活塞气环、发动机以及汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车【技术领域】，尤其涉及一种活塞气环、设置有该活塞气环的发动机以及配置有该发动机的汽车。
【背景技术】
[0002]活塞环是汽车发动机内部的重要零件，它是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环。一般来说，嵌入活塞槽沟的活塞环分为气环和油环两种。气环又称为压缩环，主要用来密封燃烧室内的燃烧气体，并且防止燃烧的混合气体进入曲轴箱。
[0003]车用活塞气环通常由铸铁或者钢材机加工制成。如图1所示，现有技术的活塞气环I’的开口 2’具有两个平滑的端面，并且开口间隙一般为20微米至70微米左右。图2示意性地示出了在正常状态下安装在发动机缸体3’内的活塞气环I’。开口间隙是为了保证活塞气环在缸体3’发生变形时可以适应其变形，不会引起燃气泄漏或者拉缸等问题。开口间隙不能设计过大，否则发动机在工作时会发生燃气泄漏、功率扭矩下降以及发动机抖动等问题。但是在缸体严重变形的极端工况下(如图3中的箭头所示，活塞气环的开口随着缸体的变形不断地张开、合拢)，活塞气环的间隙超过了其变形适应的范围，此时活塞气环的开口两端面非常容易发生碰撞，从而导致活塞气环断裂，严重时甚至引发拉缸、发动机失效等恶性事故。
[0004]为了改变传统设计方式的缺陷，提供一种开口端面具有一定弹性形变能力的活塞气环为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种活塞气环，设置有该活塞气环的发动机，以及配置有该发动机的汽车，从而可以有效地解决现有技术中存在的上述问题，以便能更好地满足人们的现实需求。
[0006]为实现上述及其他方面的实用新型目的，本实用新型采用了以下的技术方案:
[0007]一种活塞气环，所述活塞气环具有开口，所述开口的端面上设置有由弹性耐高温材料制成的镀层。
[0008]在上述的活塞气环中，优选地，所述镀层的厚度在30微米至50微米之间。
[0009]在上述的活塞气环中，优选地，所述镀层的耐高温范围在150°C至250°C之间。
[0010]在上述的活塞气环中，优选地，所述活塞气环的内圆面上设置有所述镀层。
[0011]在上述的活塞气环中，优选地，所述活塞气环的外圆面上设置有所述镀层。
[0012]在上述的活塞气环中，优选地，所述活塞气环在其径向表面上设置有所述镀层。
[0013]一种发动机，所述发动机设置有以上任一或多项所述的活塞气环。
[0014]一种汽车，所述汽车配置有上述的发动机。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的活塞气环具有良好的弹性形变的能力，可以有效避免活塞气环的开口端面直接刚性的接触，并且降低在恶劣的工况下发生断裂的风险。由于在发动机缸体中装设该活塞气环，能够进一步避免发动机失效等事故并延长发动机的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下将结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，其中:
[0017]图1是现有技术的活塞气环。
[0018]图2是图1的活塞气环在在正常状态下的示意图。
[0019]图3是图1的活塞气环在在缸体变形状态下的示意图。
[0020]图4是本实用新型的活塞气环的一个实施例的结构示意图。
[0021]图5是图4中的活塞气环的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，对具体实施例的详细说明用于说明和解释本实用新型，但并不用于限制本实用新型。
[0023]图4中示出了活塞气环I的实施例的结构示意图。活塞气环I在总体上呈环形形状并且具有一个开口 2。如图5所示，该开口 2的端面上设置有由弹性耐高温材料制成的镀层2a。作为优选，该镀层的厚度大约在30微米至50微米之间。需要进行介绍的是，该弹性耐高温材料的主要成分为硅橡胶(例如甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶等)以及其他高分子的复合材料(例如树脂高分子材料等、陶瓷高分子材料等)。在优选的实施例中，镀层的耐高温范围在150°C至250°C之间。该弹性耐高温材料的其他特性例如弹性模量、泊松比等可以根据活塞气环的设计和镀层的不同厚度来进行调整。举例而言，该镀层的弹性模量可以在2MPa至8MPa之间选择，而泊松比可以在0.3至0.5之间选择。
[0024]由于在活塞气环的开口端面处设计有镀层，使得活塞气环的端面还能保持有一定的变形量，在工况恶劣的情况下(诸如缸体变形严重时)，即使活塞气环的开口不断地张开闭合，也能避免开口的端面直接相互刚性接触、碰撞，因此可以大大降低活塞气环发生断裂的风险。需要说明的是，在开口处设计的镀层可以采用现有已知的涂层工艺，在此不作过多描述。
[0025]结合上述实施例在其它的实施例中，考虑到为增强活塞气环在除开口以外其余表面的弹性形变的能力，也可以在活塞气环的内圆面上设置由弹性耐高温材料制成的镀层(内圆面指的是活塞气环中沿活塞气环的轴向与活塞贴合的面)，或者在活塞气环的外圆面上设置该由弹性耐高温材料制成的镀层(外圆面指的是活塞气环中与缸体贴合的面)，又或者在活塞气环的径向表面上设置该由弹性耐高温材料制成的镀层(径向表面指的是活塞气环中沿活塞气环的径向与活塞贴合的面)。容易理解，根据不同的实际情况并且出于节省成本等目的，在活塞气环除开口端面以外的各个面上不涂敷该镀层，也是同样可以接受的。
[0026]正如上文所阐述的那样，本实用新型的活塞气环具有良好的弹性形变能力并且制造工艺简单。此外，配置有本实用新型的活塞气环的发动机不易发生拉缸等事故并且发动机的工作寿命能有效延长。因此，该活塞气环非常适于将其作为装设于众多型号发动机的通用性零配件来进行大规模地生产制造和应用。尤其需要指出的是，本实用新型的活塞气环也可以用于除汽车之外的各种动力机械上，诸如蒸汽机、压缩机和液压机等。
[0027]以上列举了具体实施例来详细阐述本实用新型的活塞气环、设置有所述活塞气环的发动机以及配置有所述发动机的汽车，该实施例仅供说明本实用新型的结构之用，而并非是对本实用新型的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变形和改进，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种活塞气环，所述活塞气环具有开口，其特征在于，所述开口的端面上设置有由弹性耐高温材料制成的镀层。
2.根据权利要求1所述的活塞气环，其特征在于，所述镀层的厚度在30微米至50微米之间。
3.根据权利要求2所述的活塞气环，其特征在于，所述镀层的耐高温范围在150°C至250°C之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的活塞气环，其特征在于，所述活塞气环的内圆面上设置有所述镀层。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的活塞气环，其特征在于，所述活塞气环的外圆面上设置有所述镀层。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的活塞气环，其特征在于，所述活塞气环在其径向表面上设置有所述镀层。
7.一种发动机，其特征在于，所述发动机设置有根据权利要求1-6中任一或多项所述的活塞气环。
8.一种汽车，其特征在于，所述汽车配置有根据权利要求7所述的发动机。
【文档编号】F02F5/00GK203394648SQ201320389396
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】李晓鑫, 冯圆 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司