[实用新型]复合环活塞

说明书

本实用新型涉及一种汽车发动机应用的复合环活塞，适用于柴油或汽油发动机，而且还适用于空气压缩机。

目前，国内外汽车发动机广泛采用曲柄连杆机构中的往复式活塞，工作时活塞体头部受热比裙部高，常做成单锥体形状，头部直径比裙部小。头部的活塞环槽中，每槽多是装一个活塞环，尤其是气环槽仅装一片气环，这种结构的活塞在汽缸内作高速运动时，由于工作环境限制，要承受高温高压，加之润滑条件差，气缸与活塞中活塞环的接触面极易磨损，使活塞环开口间隙不断变大，活塞在气缸内的往复运动会出现摆动现象，甚至发出敲击声，配合件间产生漏气，发动机的动力性能、经济性能变坏，限制了发动机的使用寿命。气缸与活塞环的磨损，综合反映为配合时活塞环开口间隙变大，因此，活塞环开口间隙的大小，是决定发动机性能的重要因素。现有活塞结构，尤其是气环的单槽单环结构，无法弥补开口间隙变大所造成的影响，气缸臂和活塞环的磨损难以避免，以致气密性降低，压缩力下降，发动机油耗升高，功率不足，冒黑烟，噪声增大。

本实用新型的目的就在于针对上述现有活塞结构的缺陷，而提供一种双锥体配有组合式气环与油环结构的复合环活塞，从而提高发动机的动力性能和经济性能。

复合环活塞包括活塞和活塞环。活塞为双锥体，活塞销孔以上头部为一锥体，活塞销孔以下裙部锥度比    头部锥度为小，可分别选择为50：1和500：1的锥度。活塞头部分布有多道环槽，分气环槽和油环槽，气环槽在上，一般为二道或其以上，环槽之间环壁上均布有数十个毛细润滑油孔；油环槽在下，一般为一道或以上，每槽下方各有一积油槽，积油槽内均布有数个回油孔。活塞裙部锥体有数道相互有一定间距的圆弧润滑积油槽。油槽和油孔可改善活塞与缸臂的润滑条件。

活塞环包括组合式气环和组合式油环，组合式气环由两片开口弹性气环和一径向回曲衬簧组成，安装于活塞环槽时，两片气环的开口位置呈一定角度布置；槽底内衬径向回曲衬簧，可选择板式弹簧，其宽度应保证和环槽上下端面配合时能滑动，开口处应留有间隙。两气环之间及其与环槽端面之间均保持有间隙。组合式油环由两片刮油环组成，其开口位置亦呈一定角度布置。气环和刮油环开口位置的角度以180°对称布置为最佳。气环和刮油环可采用长方形断面环或扭曲环、梯形环等。

该结构的活塞优点是：

1、气密性好。组合式气环为单槽双环加径向回曲衬簧结构，双环开口成一定角度布置，可避免活塞在气缸内产生上下气环开口对接短路，径向回曲衬簧的弹力始终使环紧贴缸臂，气密性大大提高，克服了活塞环开口间隙对气密性的影响。

2、延长使用寿命。活塞往复运动时，气缸臂和活塞环的磨损由于径向回曲衬簧的作用，可消除气缸臂与活塞环之间的径向间隙，活塞环开口增大，但开口的角度布置，仍可保持其气密性不变，从而延长了活塞使用寿命。再者，活塞裙部锥度小，可改善其导向性能，提高了活塞使用寿命。

3、克服活塞摆动，减少噪音。主要是径向回曲衬簧的作用，使活塞环与气缸臂之间的间隙得以消除，从而克服了活塞环磨损产生间隙时出现的活塞摆动现象，也避免了由此而产生的噪音。

4、节约润滑油。油环采用双环开口对称布置，可减少开口处机油漏刮现象，提高刮油性能，节约机油。

采用该活塞，可降低油耗，减少污染，提高发动机的动力性能，经济、社会效益显著，适宜于推广应用。

附图的图面说明如下：

图1为复合环活塞的正视图

图2为复合环活塞的俯视图

本实用新型下面将结合附图实施例作进一步详述。复合环活塞包括活塞（1）和活塞环（2）、（6）。活塞（1）为双锥体，活塞销孔以上头部锥体锥度为50：1，上方有二道气环槽，环槽之间环壁上均布有20个Φ0.5毫米毛细润滑油孔（5），下方有二道油环槽，每槽下方均设有积油槽（8），积油槽（8）内均布有16个回油孔（9）；活塞销孔以下裙部锥体锥度取500：1，裙体加工有6道R1.2的油槽。

活塞环分组合式气环（2）与组合式油环（6），组合式气环（2）由两片长方形断面开口弹性气环（3）和一径向回曲板式衬簧（4）组成，安装在活塞（1）气环槽内，两片气环（3）的开口位置呈180°对称布置，槽底内衬的径向回曲板簧（4）其弹性可使气环（3）紧贴气缸臂；组合式油环（6）是两片长方形断面的刮油环（7），安装于油环槽内，刮油环（7）的开口位置亦呈180°布置。两气环（3）或两刮油环（7）之间及其与环槽之间保持适当间隙，可防止受热胀死。

组合气环（3）和刮油环（7）均选用65锰钢淬硬RC55－62表面镀铬的钢带制作，回曲衬簧（4）选用厚0.2毫米的65锰钢材料制作。