[实用新型]双扭曲防转互补活塞环

说明书

本实用新型涉及一种内燃机、空压机等气缸的活塞环。

传统活塞环在工作时，气体首先从燃烧室流进缸壁与活塞间的间隙内，经环的侧隙进入环的背隙，积聚在整个环背部的气体通过环的开口间隙进主下方的气缸壁和活塞间隙，因而环开口间隙成为泄漏的主要通道。此外，在工作时，由于活塞环的上下振动，油气还可经各处间隙形成的通路泄漏。对于一般的内燃机而言，经一道环后气压为原来的25％，经二道环后降成10％，经三道环后5％(参看铁道出版社《活塞环》)。另外随着缸套、活塞环的磨损，环开口间隙逐渐变大，漏气量增大，马力下降，直至不能使用。此外，各道环在安装时开口是错开的，以避免燃气直接从上一道环开口喷入下一道环的开口而增加漏气量，而且，在工作过程中各道环因震动和气体的冲击而逐渐在气缸中旋转，终致在使用一段时间后出现上、下两道环开口对齐现象，开口对齐后无再法重新错开，这时窜油、窜气急剧增加，严重的不能使用。

本实用新型的目的是提供一种双重密封，气密性好，可防止主、副环相对转动，提高刮油能力，延长使用寿命的双扭曲防转互补活塞环。

为达到上述目的，本活塞环由一片主环和一片副环组成，该活塞环：

主环一侧设置成环形椭圆凸内台肩；

副环一侧设置成环形椭圆内凹台肩；

所述主、副环的开口错开180°，两环的凹和凸台肩相坎，构成一道活塞环。

上述结构的活塞环是有如下优点：

1、良好的气密性。在安装时主环和副环开口错开180°，因而从上一室窜下的燃气不能从主环开口直接进入下一室，而是绕环与环槽的背隙经副环的开口进入下一室，避免了高压气体直接从环的开口进入下一室，起到了迷宫式密封的作用。在活塞高速往复运动过程中，爆炸、压缩行程时间都非常短，绝大部份气体走弯路之后还未来得及经副环开口流向下一室，上一室的气压已低于本室，气体产生逆流，因而经迷宫式密封后漏气量大大减少，有效提高气缸的压缩比，使燃烧更充分，马力上升，节省燃油，减少废气中的有害物质，延长使用寿命。

2、双重密封作用。对于传统环而言，在工作时，由于气体冲击及机械振动，存在径向振动，造成活塞环外圆局部位置与缸壁瞬间脱离而产生泄漏，高速内燃机尤为严重；而双扭曲防转动互补活塞环由主、副环组合而成，由于径向振动的随机性，主、副环同时在一点产生振动的几率很小，因而即使其中一片产生了泄漏也无法窜过另一片，起到了良好的双重密封作用。

3、防止主、副环相对转动的作用。为了确保迷宫式密封，必须确保主、副环的开口不重叠，否则重叠后就会与传统环一样，无法起迷宫式密封。为此我们将主、副环的台肩都设计为椭圆形，且这两条椭圆曲线具有互补性，当两环开口错开180时，两台肩间的间隙(即台肩间距离)为各点同样，当两环发生相对转动时两台肩的间隙会变小，当转过一定角度(一般为30-40)后间隙为零无法转动，因此主、副环开口永远无法重叠在一起，使得双扭曲防转动互补活塞环既有良好的密封性，又可延长使用寿命。

4、刮油特点。机油上升的通道有两条：一是沿气缸和环的滑动面；二是通过环与环槽的间隙，迂回环的背面。对于双扭曲防转动互补活塞环而言，主副环均为非对称截面环，在气缸中呈扭曲状态，主副环在环槽内倾斜，其上、下端面接触环槽，阻止了机油迂回环的背面上升，因此能够减少机油的消耗；另外主、副环分别起到两次刮油作用，可最大限度减少机油消耗。

综合所述，双扭曲防转动互补活塞具有气密性能好，使用寿命长等特点，相对而言，无疑是发动机史上的一场革命。首先，良好的密封可使燃烧室的压缩比提高，使燃烧更充分，爆炸力更强，燃烧同样多的燃油，马力上升，即意味着节省了燃油，而且由于燃烧更充分，排放出的废气中有害气体大量减少，有利于环境保护；另外由于活塞缸套磨损后，马力仍保持平稳，一方面使用寿命大大延长，另一方面起到了节省燃油的效果，因为传统环随着开口间隙的变大马力下降越来越明显，在旧机中尤为严重，采用双扭曲防转动互补活塞环后，一般可节省8～10％；机油耗下降30～50％。

总的来说，采用双扭曲防转动互补活塞环后，从宏观上讲有以下优点：①马力上升；②节省燃油机油；③爬坡能力强；④起动容易；⑤减少环境污染；⑥防止窜气窜机油现象；⑦延长使用寿命。

下面结合附图，对本实用新型进行一步说明。

图1为本实用新型主环主视图。

图2为图1剖视图。

图3为本实用新型副环主视图。

图4为图3剖视图。

图5、图6为主、副环构成的活塞环主视图和俯视图。