[发明专利]建立活塞环的机制密封单环活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及往复机活塞减环提高核心密封技术，防止泄漏，建立活塞环的机制， 规范选环密封单环发动机的方法：并经试验证明是有效的方法。

背景技术

发动机革新活塞减环，研究活塞环从活塞与缸壁之间漏气窜油的物理规律：需 密封活塞环槽外侧环周与缸壁滑动之间的间隙；密封环槽内侧：活塞环的径向切 口间隙；密封环槽底侧：环的轴向侧面间隙。

环槽内侧：环的径向切口间隙若不密封，高压燃气则绕过环周外侧，沿环槽上侧 隙进入环背隙，经槽底切口间隙从活塞与缸壁之间形成通道下泄，降低气缸压力； 低压时也引机油沿回路从切口间隙向上进入燃烧室；

环槽底侧：环的轴向侧面间隙：使环上下浮动，泵起机油上窜：增加机油排放污 染。因此防止活塞环漏气窜油完善密封体系建立机制。

活塞环的机制：密封单环发动机的方法：不仅按常规密封环槽外侧环周第一间隙， 还应密封环槽内侧径向切口第二间隙和环槽底侧轴向侧面第三间隙：本发明：建 立活塞环的机制目的是将多环往复机革新成单环活塞发动机和工作机。

1，按活塞环机制规范：选‘切口密封活塞环’图1。或选‘径向阶梯切口密 封环’图2。作为底侧B环，密封第二切口间隙，并在环上加压力环T，消除 环槽底侧密封第三间隙，组成一道“切口密封压力环”其特征：图3，前视图， 由底侧径向切口密封环B和上侧轴向压力环T两件组环密封上述三处间隙：弹 力密封环槽外侧环周与缸壁之间的气隙；气压密封环槽内侧漏气窜油的切口间 隙；压力密封环槽底侧轴向侧面间隙(或深加工成碟形扭曲环压向槽底)防止浮 动泵油；

2，单环槽中切口密封压力环上侧轴向压力环T的特征：T环前视图为简单拱形， 在槽中产生轴向压力，压环B贴紧环槽底侧；防止气环轴向浮动机油上窜，压 力大于往复运动中环组的向上合力，在温升400℃燃气中，仍保持热稳定性工作； 压力调节轴向热膨胀间隙和不同转速时环的振动、颤动，转动，缓冲环对环槽端 面的冲击力和噪音等不利因素，此外还可填补B环外侧环周气隙；T环加工经济 工作可靠；由弹簧钢环片制成。

3，单环槽中切口密封压力环底侧切口密封活塞环B的特征：在缸外：见图4， 切口张开；在缸内：见图1，切口闭合具有切口气压密封功能增加气缸压力，切 口锐角α＜10°，加长了一段环的展开周长大于环外径的周长，用于外径磨损保 持切口闭合延长气压密封！(切口密封活塞环：专利号：ZL96119166.X) 4，比较底侧B环：切口密封活塞环(图1)与径向阶梯切口密封环(图2)：

相同点：皆改革传统环的结构，遵守标准间隙，在缸内径向切口闭合，气压密 封压力增加，符合机制规范密封第二间隙，阻止燃气从环槽内侧外泄；环的展开 周长皆大于环外径的周长，延长气压密封；集群环整体加工切口一次成型、无需 各环反复修口、余量少、用材省，工艺新、工序少、加工简易、效益高！

不同点：外观不同，图2切口无锐角；环的一段中径圆弧约大于传统环的自由 开口间隙，圆弧两端联接内外径向切口，形成径向内外中径圆弧阶梯直角切口； 对传统环的材料、工艺、工装、夹具等设备利用率较高。

5，单环发动机中切口密封压力环的工作原理：切口密封压力环装在活塞气环槽 D中，图5，剖面图：内边4搭接外边5径向切口闭合，轴向压力环T向下压 环B贴紧环槽底侧，在上下往复运动中与活塞弹性联成一体，同步动作，环槽 上面燃气绕过外侧环周，沿虚线：从T环上侧波缝之间进入环背隙至槽底无外泄 通道，作用于切口内边4贴紧外边5，加强气压密封增加气缸压力；环槽下的机 油沿实线：因环底被T环压紧，无向上泵油活动间隙，机油不上窜：在环底外侧 布油，润滑、冷却，改善工作条件，并从回油孔C返回活塞内腔减少机油排放 污染；燃气和机油被单环槽中切口密封压力环向上布油向下刮油分隔密封：图6， 单环槽发动机中短型活塞：已减去多余环槽和环岸高度，仅有一道气环槽D已 降低到活塞传统最低油环槽位置，槽上为顶岸，槽内无回油通道，槽底外侧有回 油孔C；

6，切口密封环B与传统环比较：

相似处：皆具有直角切口、钭切口和阶梯形切口等应用于各种型号发动机； 不同点：传统环的径向切口皆不闭合，不能密封第二间隙，存在防止漏气窜油 的技术瓶颈，需气环加油环多环密封，经过多种改进唯独难以减环发展；切口密 封环B，径向切口闭合具有气压密封功能，按活塞环机制组成切口密封压力环， 密封三处间隙，单环发动机气缸压力增加，推动往复机减环发展。