[实用新型]轻量耐磨的双金属组合式活塞环总成及采用其的内燃机

说明书

一种双金属组合式活塞环总成及采用其的内燃机，具体而言，所述双金属组合式活塞环包括金属的第一活塞环和第二活塞环；其中，所述第一活塞环的主体截面为阶梯形，阶梯面位于第一活塞环的内圆周侧，所述阶梯下段的内圆周面为向阶梯立面内倾15‑75°的锥面；所述第二活塞环的主体截面为阶梯形，阶梯面位于第二活塞环的外圆周侧，所述阶梯上段的外圆周面为与所述第一活塞环的内倾锥面锥角互为余角的外倾锥面。应用此活塞环可以提升活塞与活塞环总成的紧凑性，提高内燃机的动力性，同时降低活塞环的磨损率，延长了环的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及内燃机零部件设计与制造领域，具体涉及一种轻量耐磨的双金属组合式活塞环总成及采用其的内燃机。

背景技术

活塞环是内燃机燃烧室中的重要部件，一种装配于活塞环槽内部的弹性金属环，通过其自身的弹力和缸内气体的压力，在汽缸壁外圆与活塞环槽表面之间形成密封，是内燃机燃烧室的核心部件。目前的活塞环主要有单体式和组合式两种。通常需要在一个活塞上安装3-4道活塞环。

活塞环的主要作用主要包括密封作用、控油作用、传热作用和支撑四大作用，直接影响发动机的性能、工作可靠性、机油消耗率和使用寿命。其中活塞工作时活塞环直接承受高温高压气流的冲击，据可靠数据认为，发动机活塞组吸入的热量的60％～75％由环带部散发。在三道活塞环中，第一道环密封气体的比例约85％，同时还要完成10～20％的控油工作。

组合式活塞环的基本原理是利用发动机缸内产生的压缩力与爆发力，使组合环随动,与活塞瞬间压紧、松开。达到组合环内主、副环之间的截流、减压、缓泄，最终起到了瞬间密封作用，同时保障瞬间爆发行程结束。转速越高，爆发行程瞬间越短，泄漏量越少。

现有活塞环设计存在如下的缺陷：

(1)活塞运行到缸套上部时润滑困难，不仅增加了阻力，还增加了活塞和缸套的磨损率，降低了活塞环的使用寿命；而磨损过大很可能导致密封失效，因此如何提高活塞环的耐磨性是一个需要迫切关注的课题；

(2)现有的活塞环多为单体活塞环，上下面间受热不同，容易导致环变形和密封失效；

(3)现有的组合式活塞环专利大多没有认真考虑两环接触面处的密封问题，导致气流会通过两环接触面处的缝隙泄漏，大大降低了密封效果；

(4)为了产生外周张力，另外为了向活塞安装时的扩张而在圆周的局部设有直通型切口，因此不可避免的存在着搭口漏气的问题和窜油问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种轻量耐磨的双金属组合式活塞环总成及采用其的内燃机，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供了一种双金属组合式活塞环总成，其中，

所述双金属组合式活塞环总成包括金属的第一活塞环和第二活塞环；

其中，所述第一活塞环的主体截面为阶梯形，阶梯面位于第一活塞环的内圆周侧，所述阶梯下段的内圆周面为向阶梯立面内倾15-75°的内倾锥面，所述第一活塞环的外圆面为桶面；

所述第二活塞环的主体截面为阶梯形，阶梯面位于第二活塞环的外圆周侧，所述阶梯上段的外圆周面为与上述内倾锥面锥角互为余角的外倾锥面，所述第二活塞环的外圆面为桶面；

第一活塞环和第二活塞环彼此以阶梯面接触配合。

作为本实用新型的另一个方面，还提供了一种内燃机，所述内燃机内采用如上所述的双金属组合式活塞环总成。

基于上述技术方案可知，本实用新型的轻量耐磨的双金属组合式活塞环总成及内燃机相对于现有技术至少具有如下有益效果之一：

1、解决了活塞环上下部受热不均导致的变形问题，提高了活塞环的寿命和密封效果；