[实用新型]补偿密封式发动机活塞

说明书

本实用新型属于燃料发动机技术领域，具体涉及一种用于燃料汽车发动机的能够有效地防止工作气体泄漏以及润滑机油窜入的补偿密封式活塞。

现有燃料发动机活塞上的活塞环为保证其在气缸中工作时的热胀冷缩，在活塞环的开口端都留有一定的间隙，但这个间隙会造成工作气体的泄漏。据资料显示，即使新的发动机或磨损较小的工作正常的发动机，其活塞的窜气量也可达到15-201／mm。随着活塞环的工作磨损，开口间隙会逐渐增大，当间隙增大到一定程度时，气缸的工作效率就会严重降低。另外，活塞环是靠自身弹力来密封，运行中各部件产生的时效变形及高温下导致的弹性减弱、磨损等都会引起活塞环产生背隙泄漏。背隙泄漏不仅会降低发动机的动力性、燃料的经济性以及发动机的启动性能，还会使曲轴箱的机油大量窜入燃烧室燃烧，这就是人们常说的烧机油。另外，燃料中含有大量不饱和烃，四己铅、未完全燃烧的碳粒等，通过活塞环渗入机油会引起机油变质。尤其在柴油机中，不管多麽高档次的车辆，运行不长时间机油就会被污染成黑色，机油中的这些杂质象磨料一样，加速了发动机中工作部件的磨损。也正是由于这些原因导致了发动机一般在汽车行驶3-8万公里后就需要大修。现行的发动机气缸内的摩擦阻力损失主要来自活塞环，约占70-80％，现在解决的主要措施是减少活塞环数量、降低活塞环弹性。活塞环的数量已经由30年前的四至五道减少到了三道，但降低弹性的途径由于受背隙泄漏的影响，至今没有大的进展。本设计人针对现有活塞的不足，经过多年潜心研究，开发出了一种补偿密封式活塞，很好地解决了这一问题，试验证明本实用新型的活塞工作性能优良。

本实用新型的目的在于提供一种加工简便，密封性能好，防止背隙泄漏，能有效地减小活塞与气缸间的摩擦阻力，提高气缸的工作性能，延长发动机免维护周期的补偿密封式活塞。

本实用新型是这样实现的：由活塞体和一组活塞环组成，活塞体上有三道活塞环槽，第一道为气环槽、第二道为双气环槽、第三道为油环槽。在第二道气环槽的中心圆周上相对地设置有一对定位铤杆孔，其间备有一对的防椭铤杆孔，两定位铤杆旋转对称地分别通过弹簧装配于定位铤杆孔中，防椭铤杆通过弹簧装配于防椭铤杆孔中。在第一道气环槽中装配有对缺反推气环；在第二道气环槽中装配有一对端部相对错开180°的气环，两气环的端部有与定位铤杆端部的定位凸肩相配合的开口；第三道油环槽4中装配有单边折缺油环。

由于本实用新型的活塞采用了具有密封补偿作用的定位铤杆和防椭铤杆，很好地解决了提高密封性与降低摩擦阻力之间的矛盾，不仅密封性能大大优于传统活塞，而且摩擦阻力小，减少了背隙泄漏，从而提高了气缸的压缩效率，改善了发动机的工作性能，延长了发动机的免维护期，提高了汽车等机械的使用效率／成本比。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不限于附图所示。

图1本实用新型之活塞总成半剖主视图；

图2为图1之活塞体沿第二道气环槽中心半剖俯视部件分解示意图；

图3为本实用新型之定位铤杆半剖示意图；

图4为图3之俯视图；

图5为本实用新型之防椭铤杆半剖示意图；

图6为图5之左视图；

图7为本实用新型之对缺反推气环环端结合部结构示意图；

图8为本实用新型之双气环环端结合部结构示意图；

图9为本实用新型之单边折缺油环环端结合部结构示意图。

如图1、2所示，本实用新型由活塞体和一组活塞环组成，活塞体1有三道活塞环槽，第一道为气环槽2、第二道为双气环槽3、第三道为油环槽4。在第二道气环槽的中心圆周上相对地设置有一对定位铤杆孔6，其间各有一对的防椭铤杆孔9，孔6、9沿圆周均布，两定位铤杆5旋转对称地分别通过弹簧7装配于定位铤杆孔6中，防椭铤杆8通过弹簧10装配于防椭铤杆孔9中。在第一道气环槽2中装配有对缺反推气环13；在第二道气环槽3中装配有一对端部相对错开180°的气环14、15，两气环的端部有与定位铤杆5端部的定位凸肩11相配合的开口12；第三道油环槽4中装配有单边折缺油环17。

图3、4示出了定位铤杆5的基本结构。定位铤杆5的一端开有弹簧盲孔，另一端部有一偏置于中心一侧的定位凸肩11。

图5、6示出了防椭铤杆8的基本结构其为一端开有弹簧盲孔的柱状体。

图7示出了第一道气环--对缺反推气环13的基本结构，其两端部交叠的阶梯形搭接口相互堵住该气环的开口，能够有效地减少窜气，具有防止机油变质的作用。若在柴油机中装用，本环设计成反推扭曲环，以减少废气对机油的污染。在一些高速汽油机中本环可以取消，以便减少动力损失。