刮碳环、活塞和发动机的制作方法

1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种刮碳环，本实用新型还涉及一种活塞和一种发动机。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.在带刮碳环结构的柴油机上，活塞往复运行过程中，依靠环底部的尖角，刮除活塞头部积碳，但柴油机运行较长一段后，环底部的尖角逐渐被磨损，刮碳效果越来越差，导致活塞的上部位置会重新出现积碳的问题，进而导致柴油机机油耗逐渐上升。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是至少解决现有技术中刮碳环的刮碳效果随使用时间增长而大幅下降的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
5.本实用新型的第一方面提出了一种刮碳环，所述刮碳环包括：
6.本体部，本体部呈圆环形，本体部用于与气缸套连接；
7.刮碳部，刮碳部环设于本体部的内侧壁，所述刮碳部呈多级台阶型结构。
8.本实用新型提出的刮碳环通过台阶型结构的刮碳环内壁对活塞进行刮碳，活塞的的外壁与刮碳环的内壁相适配，台阶型结构具有多个尖角，能够对活塞头部进行分块刮碳，避免了柴油机长时间运行后，刮碳效果变差导致机油耗增加的问题。并且该刮碳环拆卸方便，不用专门制作拆卸工装即可拆卸。
9.另外，根据本实用新型的刮碳环，还可具有如下附加的技术特征：
10.在本实用新型的一些实施例中，所述第一环面沿竖直方向设置，所述第二环面沿水平方向设置。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述刮碳部的内径自所述刮碳部的底端至所述刮碳部的顶端逐级减小。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述刮碳环的顶面与所述刮碳环的内壁面之间通过倒角过渡。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述刮碳环的底面与所述刮碳环的内壁面之间通过直角过渡。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述刮碳部和所述本体部为一体式结构。
15.本实用新型的第二方面提出了一种活塞，所述活塞包括：
16.活塞本体，所述活塞本体以可往复运动的方式设置在气缸套的内部；
17.配合部，配合部环设于所述活塞本体的外侧壁，所述配合部呈多级台阶型结构并且与刮碳环的刮碳部相配合。
18.本实用新型的第三方面提出了一种发动机，包括：
19.机体，机体上设有气缸孔；
20.气缸套，气缸套安装在气缸孔中；
21.刮碳环，刮碳环为本实用新型第一方面提出的刮碳环，刮碳环与气缸套连接，活塞以可往复运动的方式设置在气缸套的内部；
22.活塞，所述活塞为本实用新型第二方面提出的活塞，所述活塞以可往复运动的方式设置在所述气缸套的内部，并且所述活塞的配合部与所述刮碳环的刮碳部配合。
23.在本实用新型的一些实施例中，气缸套的内壁上环设有安装槽，刮碳环卡接于安装槽。
附图说明
24.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
25.图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的刮碳结构的剖视结构示意图。
26.图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的刮碳环的局部剖视结构示意图。
27.附图中各标记表示如下：
28.10：气缸套；
29.20：刮碳环、21：本体部、22：刮碳部、221：第一环面、222：第二环面、23：倒角；
30.30：活塞本体、31：配合部。
具体实施方式
31.下面将参照附图更详细描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
32.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
33.尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
34.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内
侧”、“侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
35.如图1和图2所示，本实用新型的第一方面提出了一种刮碳结构，包括：
36.刮碳环20，刮碳环20包括本体部21和刮碳部22，本体部21呈圆环形，本体部21用于与气缸套10连接，刮碳部22环设于本体部21的内侧壁，刮碳部22呈多级台阶型结构；
37.需要说明的是，本体部21的截面优选为矩形，方便加工和装配，刮碳环20可通过气缸套10上的凹槽与气缸套10可拆卸式地连接，方便刮碳环20刮碳效果下降后进行更换。刮碳部22的台面可沿竖直方向设置，使得台阶结构的台面和立面之间形成尖角提高刮碳效果，或者与竖直方向呈小角度设置，台阶结构的台面和立面之间的夹角为钝角，刮碳效果相比直角略有下降但耐用性更好。
38.本实用新型提出的刮碳结构通过台阶型结构的刮碳环20内壁对活塞进行刮碳，活塞的的外壁与刮碳环20的内壁相适配，台阶型结构具有多个尖角，能够对活塞头部进行分块刮碳，避免了柴油机长时间运行后，刮碳效果变差导致机油耗增加的问题。并且该刮碳环20拆卸方便，不用专门制作拆卸工装即可拆卸。
39.在本实用新型的一些实施例中，刮碳部22包括多个第一环面221和多个第二环面222，第一环面221可理解为多级台阶结构的台面，第二环面222为多级台阶结构的两台面之间的连接面，多个第一环面221沿本体部21的轴向布置，第一环面221沿刮碳部22的轴向设置，第一环面221可与轴向呈角度设置或者与轴向平行设置，第二环面222沿刮碳部22的径向方向设置，相邻的两个第一环面221通过一个第二环面222连接，第一环面221与第二环面222之间通过直角过渡，使得该直角能够在活塞往复运动时对活塞上的积碳进行刮除。
40.在本实用新型的一些实施例中，第一环面221沿竖直方向设置，第二环面222沿水平方向设置，方便多级台阶结构的加工，降低生产成本，同时第一环面221与第二环面222之间的直角夹角又具有良好的刮碳效果。
41.在本实用新型的一些实施例中，刮碳部22的内径自刮碳部22的底端至刮碳部22的顶端逐级减小，使得活塞方便与刮碳部22进行适配，方便加工，降低成本。
42.在本实用新型的一些实施例中，刮碳环20的顶面与刮碳环20的内壁面之间通过倒角23过渡。一方面用于装配防错，装配时可通过倒角23分辨刮碳环20的安装方向，避免装反，另一方面避免公差累计使气门与刮碳环20出现干涉，使得气门在往复运动时能够具有运动余量，避免其与刮碳环20发生干涉。
43.在本实用新型的一些实施例中，刮碳环20的底面与刮碳环20的内壁面之间通过直角过渡。该直角也具有刮碳功能，在活塞往复运动时，刮碳环20的底面能够对活塞进行刮碳。
44.在本实用新型的一些实施例中，刮碳部22沿本体部21的轴向方向布置的长度与本体部21的轴向长度相等，使得刮碳部22的面积最大化，提高刮碳效果。
45.在本实用新型的一些实施例中，刮碳部22和本体部21为一体式结构，活塞本体30
和配合部31为一体式结构，刮碳环20和活塞上的多级台阶结构可通过铣床加工成型，或者一体铸造成型，加工成本低，结构强度好。
46.本实用新型的第二方面提出了一种活塞，活塞包括活塞本体30和配合部31，活塞本体30以可往复运动的方式设置在气缸套10的内部，配合部31环设于活塞本体30的侧壁，配合部31呈多级台阶型结构并且与刮碳部22相适配。
47.需要说明的是，活塞本体30为常规活塞结构，配合部31靠近活塞本体30的顶部设置，该处温度高燃烧旺容易产生积碳，配合部31的最大直径与活塞本体30的最大直径相同，即配合部31是通过圆柱形的活塞本体30上加工铣出的台阶型结构，当活塞往复运动时，配合部31与刮碳部22抵接，刮碳部22的尖角对配合部31上的积碳进行刮除，实现刮碳效果。
48.本实用新型的第三方面提出了一种发动机，包括：
49.机体，机体上设有气缸孔；
50.气缸套10，气缸套10安装在气缸孔中；
51.刮碳环20，刮碳环20为本实用新型第一方面提出的刮碳环20，刮碳环20与气缸套10连接；
52.活塞，活塞为本实用新型第二方面提出的活塞，活塞以可往复运动的方式设置在气缸套10的内部，并且活塞的配合部31与刮碳环的刮碳部22配合。
53.上述结构能够避免柴油机的长时间运行，刮除积碳的部位尖角被磨掉，导致无法刮碳，以至于活塞的上部位置会重新出现积碳的问题，进而导致机油耗上升的问题。
54.在本实用新型的一些实施例中，气缸套10的内壁上环设有安装槽，刮碳环20卡接于安装槽。安装槽的顶部为开口，刮碳环20安装时自气缸套10的顶部压入安装槽，实现刮碳环20的固定连接，该结构拆卸方便，加工成本较低。
55.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。