[发明专利]全封闭活塞、气密性活塞环组件

说明书

技术领域

本发明涉及主要针对汽车发动机、飞机发动机，舰、船、内燃机等活塞气缸内的结构改进，更具体地说，涉及活塞、活塞环密封配合结构的改进。

背景技术

随着我国经济快速发展，自从近120年，有了汽车发动机以来，活塞环和现有技术存在活塞环密不严，漏下排气，压缩比低，油耗过高，缸内积碳过多，燃烧不充分，动力不足，发动机温度过热，增加活塞往复做功摩擦阻力，新发动机有下排气，旧发动机下排气就更多了，污染空气较为严重，自然环境受到很大影响，在一定程度上制约我国经济发展一个重要因素之一，因为发动机一半多的油料没有得到很好燃烧就随烟冒到空气里。

在发动机活塞，活塞环上下往复剧烈做功下，尤其是在发动机运行中后期，由于活塞环，活塞槽两个侧壁。汽缸内壁磨损，侧隙及背隙空间加大，漏气泵油现象更加严重，导致发生压缩比低，积碳过多，油耗过高，燃烧不充分，动力不足，废气排放污染大等缺点，目前，为了改善气缸活塞封闭技术有很多，如公开号为CN1274054A，CN2144734Y的中国专利公开的封闭技术，该封闭技术都没有解决环的明口明缝问题，根本没有封闭自身活塞还口和内环口。所以未切断活塞环口与活塞环槽之间侧隙及背隙通道。

公开号为CN1374445A的中国专利还公开一种氟醚材料做的不带开口的封闭环，使用的材料就是(塑料和橡胶混合物)。这种材料与高压锅密封圈/密封垫差不多，由于汽车发动机、飞机发动机，舰、船、内燃机等气缸内温度和压力均很大，用其公开结构和材质，不多长时间就会全部碳化了，进而达不到密封效果，影响实际使用。因此，上述技术的封闭技术未得到应用与推广。

本申请人于2011年1月12日申请的中国专利“气密性活塞环”(专利号201110004907.1，公开号CN102072042A)公开了一种气密性活塞、活塞环组件的配合结构。问题在于，如何进一步确保结构的气密性，延长活塞的使用寿命是需要解决的问题之一

综上，如何确保活塞，气密性活塞环组件的密闭性，提高组件的使用寿命是现有技术亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种全封闭活塞、气密性活塞环组件，所要解决的技术问题是使该活塞、气密性活塞环组件能切断活塞环口与活塞槽之间的侧隙及背隙的通道，解决环接口封闭形式及金属处理和环磨损等问题，并能切断下排气泄漏和泵油缺陷的弊端，确保发动机在运行后期气缸内压不泄漏，使压缩压力保持高压状态。这种高效封闭技术可用在军事远程冲压发动机上，抗磨性极强，从而大幅提高发动机的动力性，和发动机的安全可靠性。本发明可用在所有活塞发动机领域，如汽车发动机，飞机发动机，舰、船、内燃机等方面，具有永久不大修、省工、省时、省钱、气密性绝佳、使用寿命长等优点。

为了达到上述目的，本发明提供一种全封闭活塞、气密性活塞环组件，包括由里向外依次置于气环槽内的弹簧环、密油环、密气环，以及外圈两层叠置的双气环。其中，所述密油环的对接口包括一侧承插公口和另一侧的承插母口；所述承插公口在所述密油环的径向上分成两侧和中间三个部分；所述中间部分为弧面平行于所述密油环轴线的弧形槽；所述两侧部分均为前端部形成下侧凸台的弧形插脚，而所述两侧部分的后端部为连接于所述密油环环体形成所述弧形槽的两侧槽体壁。所述承插母口在所述密油环的径向上也相应分成两个外侧和内层的三个部分；其中，所述内层部分包括前端配合插接所述弧形槽的中部弧形凸出端，以及后端配合连接所述弧形插脚的内凹处；所述外侧部分为构成所述内凹处；连接于所述密油环环体的弧形凸出处。此外，所述密气环的对接口为轴向上、下弧形凸台对接的结构；所述上、下弧形凸台的对接面为平行于所述密气环上下端面的弧形面，且所述对接面位于对接口处所述密气环轴向的中部。所述双气环各自的对接口为径向内、外弧形凸角对接的结构；所述内、外弧形凸角的对接面位于所述双气环径向环宽的中部，且所述内、外弧形凸角11的对接面为平行于所述双气环轴线的弧面。

本发明通过密油环、密气环，以及双气环对接口的结构设计，极大提高了气密性，从而使得整体结构的使用寿命更长。

优选方式下，所述双气环1各自的对接口在所述气环槽内错开180°角设置。所述密气环的接口位于两个所述双气环1对接口交错90°角的位置设置。而所述密油环的接口与所述密气环对接口交错180°角设置。

此外，所述密气环、密油环，所用的材料是弹簧钢，代号60S:2Mn。从而使得结构的耐高温性增强，远高于316℃的环境下也能使用。本发明的弹簧环选用弹性高、耐磨性强、抗疲劳好的65Mn钢，用正火处理。