活塞单环及含有该活塞单环的汽油发动机活塞、气缸的制作方法

本实用新型涉及一种活塞单环及含有该活塞单环的汽油发动机活塞、气缸，属于动力机械技术领域。

背景技术：

活塞环是用于活塞与缸体之间气体和润滑油的密封件，如果密封不好，可能会造成气体窜入曲轴箱或曲轴箱气体窜入燃烧室，从而降低发动机的效率。通常内燃机用两道或三道具有切口的单环与缸体、活塞配合进行密封，由于各环均具有切口，为了减少漏气，在发动机装配时让环的切口在环向错开相位布置。采用多道环虽加强密封，但环与环之间仍存在切口窜起的情况，特别是在发动机实际运行中，当出现各环切口在轴向部分重叠时，漏气现象尤为明显。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种活塞单环，其结构简单，通过定位销定位于活塞体上即可实现单环密封，密封性能好，稳定可靠，制作工艺简便。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：

一种活塞单环，其包括有活塞环本体，所述活塞环本体具有呈柱面的活塞环内表面、呈鼓状的活塞环外表面、呈平面的活塞环下端面及呈倒锥状的活塞环上端面，所述活塞环上端面与活塞环下端面之间形成夹角；所述活塞环本体上具有一轴向切口，该轴向切口下部为直切口，轴向切口上部为弧形切口。

进一步的，所述活塞环上端面与活塞环下端面之间形成的夹角为7°。

进一步的，所述活塞环外表面分别与所述活塞环上端面、活塞环下端面之间具有第一过渡倒角；所述轴向切口的直切口与轴向切口的弧形切口之间具有第二过渡倒角。

进一步的，所述活塞环外表面上具有耐磨耐热镀层。

进一步的，所述活塞环上端面、活塞环下端面、活塞环外表面及第一过渡倒角上均具有研磨层，其表面粗糙度要求不大于0.4。

本实用新型还提供了一种汽油发动机活塞，其结构简单，实现单环密封，稳定性及密封性好，技术方案为：

一种含有前述活塞单环的汽油发动机活塞，其包括有活塞体及周向位于该活塞体上的活塞环槽，该活塞环槽上配合有所述活塞环本体，所述活塞环槽具有与所述活塞环下端面相配合的环槽下端面、与所述活塞环上端面相配合的环槽上端面；所述活塞环槽的径向宽度大于所述活塞环本体的径向宽度，使活塞环槽与所述活塞环本体之间具有间隙；在所述环槽上端面与所述弧形切口之间过盈配合有定位销。

进一步的，所述定位销为圆柱形，其半径小于所述弧形切口的半径。

本实用新型还提供了一种气缸，其包括有前述含有活塞单环的汽油发动机活塞，稳定性好。

本实用新型的有益效果：通过活塞单环配合于活塞体的活塞环槽中，在活塞单环上设置直切口及弧形切口，并通过定位销将活塞单环过盈配合于活塞环槽内，当活塞顶部气体压力较大或二冲程发动机存在曲轴箱内气体压力大于活塞顶部气体压力的情况下，部分气体由活塞单环与活塞环槽之间的端面缝隙进入至间隙内，并对活塞单环产生向外径向力，使得轴向对缸体内的气体进行密封的作用。另外，活塞单环因向外径向力作用下所形成的气体密封的同时，定位销与活塞单环之间将形成密封配合，使得该定位销将对活塞单环上的切口进行轴向密封。

总的说来，本实用新型结构简单，可形成结构稳定有效的单环密封。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意简图；

图2是本实用新型中活塞单环的结构示意简图；

图3是图2中活塞单环切口位置结构简图；

图4是图1中活塞环槽的结构示意简图；

图5是图1中活塞体与活塞单环之间的配合示意简图；

图6是图1中活塞单环与定位销之间的配合示意简图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

一种如图1-图6所述活塞单环，其包括有活塞环本体1，该活塞环本体1具有呈柱面的活塞环内表面15、呈鼓状的活塞环外表面12、呈平面的活塞环下端面13及呈倒锥状的活塞环上端面11，该活塞环上端面11与活塞环下端面13之间形成夹角；活塞环本体1上具有一轴向切口10，该轴向切口10下部为直切口103，轴向切口10上部为弧形切口101。

具体地，活塞环内表面15为柱面；活塞环外表面12为鼓状，也可以说为弧形圆环面；活塞环下端面13为平面；活塞环上端面11为倒锥状的圆锥面，本例中，该活塞环上端面11与活塞环下端面13之间形成的夹角为7°，当然实际应用中，该角度可具有一定偏差。

活塞环外表面12分别与活塞环上端面11、活塞环下端面13之间具有第一过渡倒角14；轴向切口10的直切口103与轴向切口10的弧形切口101之间具有第二过渡倒角102。其中，活塞环外表面12上具有耐磨耐热镀层，以增强该工作面的耐磨性和导热性。活塞环上端面11、活塞环下端面13、活塞环外表面12及第一过渡倒角14上均具有研磨层，其表面粗糙度要求不大于0.4，以增强密封效果。

本实用新型同时公开一种含有前述活塞单环的汽油发动机活塞，其包括有活塞体2及周向位于该活塞体2上的活塞环槽20，该活塞环槽20上配合有活塞环本体1，该活塞环槽20具有与活塞环下端面13相配合的环槽下端面202、与活塞环上端面11相配合的环槽上端面201；活塞环槽20的径向宽度大于活塞环本体1的径向宽度，使活塞环槽20与活塞环本体1之间具有间隙200；在环槽上端面201与弧形切口101之间过盈配合有定位销3。

活塞环本体1装配于活塞环槽20中，且轴向通过环槽上端面201、环槽下端面202紧密配合，对两端气体进行密封，并通过活塞环本体1传递活塞顶部气体热量，在径向与活塞环槽20形成环形间隙200，通过漏入该间隙200的气体对活塞环本体1的作用力进行轴向密封，再周向通过定位销3对活塞环本体1进行定位，并通过与活塞环本体1的弧形切口101配合从而实现对轴向切口10进行密封。本例如图1中，该定位销3为圆柱形，其半径小于弧形切口101的半径。

活塞环槽20与活塞环本体1的接触部位，比如环槽上端面201、环槽下端 面202同样应满足与活塞环本体1相同的粗糙度要求，以增强密封效果。

当活塞顶部气体压力较大时，活塞环下端面13与环槽下端面202在向下的气体压力作用下紧密配合，在轴向和径向对气体进行密封，由于活塞环本体11向下运动，气体可能通过活塞环上端面11与环槽上端面201之间的间隙进入间隙200中，并对活塞环本体1作用产生向外径向力，因此在轴向达到对气体进行密封的作用。

对于二冲程发动机，存在曲轴箱内气体压力大于活塞顶部气体压力的情况，在该种情况下，活塞环本体1在气体压力作用下向上端面移动，活塞环上端面11与环槽上端面201紧密配合，同样在轴向和径向对气体进行密封，同时，气体可能通过活塞环下端面13与环槽下端面202之间的间隙进入间隙200，并对活塞环本体1作用产生向外径向力，同样在轴向达到对气体进行密封的作用。

本实用新型最后还公开了一种气缸，其包括有前述含有活塞单环的汽油发动机活塞。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。