[发明专利]低背压L型活塞环

说明书

技术领域

本发明属于活塞式发动机零配件领域，尤其是涉及一种可降低摩擦损失的低压力L型活塞环。

背景技术

目前公知的技术知道，活塞式发动机机械损失中一半左右为活塞及活塞环造成，其中重要原因之一为，活塞环的上表面和内表面受高压气体压力作用（活塞环内表面受力一般称为活塞环背压），使活塞环紧密压在气缸套表面和活塞槽下表面上，一方面增加了密封效果，另一方面使活塞环与气缸套表面之间的压力超过了润滑油的承受能力，使活塞环与气缸套表面的摩擦损失急剧升高，目前无较好的解决办法。

发明内容

解决的技术问题：本发明为了解决由于高压气体作用在活塞有环内表面而使活塞环与气缸套表面的摩擦损失急剧升高的技术问题。

发明的具体方案为：活塞环外表面的中上部设压力平衡面，压力平衡面与气缸套之间留间隙，允许高压气体进入，平衡部份活塞环内表面的压力，同时在活塞环外部的下表面设向下凸起的台阶，不影响活塞环的密封高度和传热速度，为了调节活塞环的扭曲力，可在活塞环外部的上表面设向上凸起台阶，根据是否在活塞环上表面设台阶，活塞环的形状分为近似L型或T型，为了减少加工面数量，推荐活塞环形状为L型。

压力平衡面的高度决于活塞环内下表面与活塞环槽下表面之间的摩擦系数，压力平衡面的下边界与下密封表面之间的距离为有效背压高度，活塞环的总宽度与下压力平衡面宽度之差为有效向下气压宽度。有效背压高度与摩擦系数的乘积大于或等于有效向下气压宽度。

为了降低加工难度，上、下表面台阶可设为过渡圆，台阶与上下表面之间设为大于90度的钝角。

进一步优化的活塞环下表面与活塞环槽下表面之间靠内圆处设下压力平衡间隙，高压气体沿活塞环内部间隙进入下压力平衡间隙，抵消部份活塞环上表面的部份压力，下压力平衡间隙可采用在活塞环下表面设压力平衡台阶，或在活塞环槽下表面内部设压力平衡槽实现。

为了利于排出活塞环与活塞环槽之间的胶质等杂质，并利于机油进入活塞环的下表面，优化的L型活塞环槽向下的台阶与L型活塞环的台阶之间留间隙，并且L型活塞环槽向下的台阶设计为斜面。

本以发明的有益效果为：通过压力平衡面的作用，降低了由于高压气体产生的活塞环外表面与气缸壁的压力，从而了降低摩擦损失。

附图说明

图1是L型活塞环安装结构图，图2是L型活塞环局部放大图，图3是T型活塞环局部放大图，图4是带下平衡间隙的L型活塞环局部放大图。

具体实施方式

图1说明了安装了L型环的活塞组结构图，图中（1）为活塞，L型活塞环（2）安装在活塞（1）的L型活塞环槽中，当气缸内压力工作较高时，安装2个L型活塞环，当气缸内压力工作较低时，安装1个L型活塞环，圆圈（4）为图2~图4局部放大位置示意图。

在图2中活塞环截面为近似L型，活塞环外表面中上部为压力平衡面（2e），中下部为密封面（2f），压力平衡面（2e）装配后与气缸套之间留间隙，建议压力平衡面（2e）的直径与活塞（1）的环岸直径相同，密封面（2f）装配后与气缸套滑动配合，活塞环的下表面有外部凸起的台阶（2g），将下表面分为内下表面（2i）和外下表面（2h），内下表面（2i）为密封面，台阶（2g）与内下表面（2i）之间交角大于等于90度，并设过渡圆角；活塞环的环槽形状与活塞环形状相似，为近似L型，活塞环内表面（2a）与活塞环槽内表面（1b）之间留间隙，活塞环上表面（2b）与活塞环槽上表面(1c)之间留有间隙，活塞环槽的上、下表面均为密封面，活塞环上表面（2b）为密封面，发动机进气冲程时，活塞环上表面（2b）与活塞环上表面（1c）密封，在其它冲程，活塞环内下表面（2i）与活塞环槽内下表面（1a）密封，活塞环槽向下台阶（1d）与台阶（2g）之间留有间隙，活塞环槽向下的台阶下部（1e）为斜面。