密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110118132A(43)申请公布日2019.08.13(21)申请号201910480149.7(22)申请日2019.06.03(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人梁兴雨王诗文舒歌群卫海桥田华王月森(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人喻颖(51)Int.Cl.F02F5/00(2006.01)F16J9/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法(57)摘要一种密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法。该密封组合式活塞环，包括配合设置的第一活塞环和第二活塞环；第一活塞环的纵截面为阶梯形，其阶梯面位于第一活塞环的内圆周侧；第二活塞环的纵截面为与第一活塞环的纵截面相配合的阶梯形，其阶梯面位于第二活塞环的外圆周侧；第一活塞环与第二活塞环的轴向接触面为斜接触面；所述第一活塞环内圆面顶部设有用于起产生正扭曲作用的环槽。本发明相比于单体式活塞环，有三个气体密封面，同时密封面间还存在“迷宫效应”，可以用一道活塞环起到多道环的密封效果。CN110118132ACN110118132A权利要求书1/1页1.一种密封组合式活塞环，包括配合设置的第一活塞环和第二活塞环；第一活塞环的纵截面为阶梯形，其阶梯面位于第一活塞环的内圆周侧；第二活塞环的纵截面为与第一活塞环的纵截面相配合的阶梯形，其阶梯面位于第二活塞环的外圆周侧；第一活塞环与第二活塞环的轴向接触面为斜接触面；所述第一活塞环内圆面顶部设有用于起产生正扭曲作用的环槽。2.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环的热膨胀系数小于第二活塞环的热膨胀系数。3.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环的内圆周下环面为内倾锥面，第一活塞环的外圆周上环面为桶面；所述第二活塞环的外圆周上环面为外倾锥面、外圆周下环面为内倾锥面；作为优选，所述内倾锥面、外倾锥面的锥度均为15-75度、优选45度，所述内倾锥面、外倾锥面的锥度互为余角；作为优选，所述锥面表面经过磨砂处理。4.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环和第二活塞环外圆在装配时与气缸套在圆周方向设有储油腔。5.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环位于第二活塞环上方。6.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环上设有第一搭口，第二活塞环上与第一搭口对应设有第二限位块；所述第二活塞环上设有第二搭口，第一活塞环上与第二搭口对应设有第一限位块；作为优选，所述第一搭口与第二搭口之间的夹角为180度；作为优选，所述的第一活塞环为正扭曲倒置阶梯形；作为优选，所述的第二活塞环为负扭曲倒置阶梯形。7.根据权利要求1所述的密封组合式活塞环，其特征在于：所述第一活塞环阶梯面与下活塞环阶梯面的径向宽度和轴向高度均相等；作为优选，所述第一活塞环的桶面轴线在中轴线以下；作为优选，所述第一活塞环的接触面下端面的径向宽度为第一活塞环的上端面的径向宽度的二分之一；作为优选，所述第二活塞环的接触面上端面的径向宽度为第二活塞环的下端面的径向宽度的二分之一；作为优选，所述第一活塞环的阶梯状接触面的下段轴向高度为上段的二分之一；作为优选，所述第二活塞环的阶梯状接触面的下段轴向高度为上段的二分之一。8.一种活塞总成，其特征在于，所述活塞总成中包含有如权利要求1～7任一项所述的密封组合式活塞环。9.一种内燃机，其特征在于，所述内燃机内采用如权利要求1～7任一项所述的密封组合式活塞环。10.一种内燃机活塞的密封方法，其特征在于，所述内燃机内采用如权利要求1～7任一项所述的密封组合式活塞环来对活动的活塞进行密封。2CN110118132A说明书1/6页密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法技术领域[0001]本发明涉及内燃机零部件设计与制造领域，具体涉及一种密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法。背景技术[0002]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。[0003]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8