活塞氣環(huán)、發(fā)動機以及汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種活塞氣環(huán)，所述活塞氣環(huán)具有開口，所述開口的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層。本實用新型還涉及一種設(shè)置有該活塞氣環(huán)的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車。本實用新型的活塞氣環(huán)具有良好的彈性形變能力，它可以有效降低活塞氣環(huán)在惡劣工況下發(fā)生斷裂的風(fēng)險。
【專利說明】活塞氣環(huán)、發(fā)動機以及汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種活塞氣環(huán)、設(shè)置有該活塞氣環(huán)的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞環(huán)是汽車發(fā)動機內(nèi)部的重要零件，它是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環(huán)。一般來說，嵌入活塞槽溝的活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)又稱為壓縮環(huán)，主要用來密封燃燒室內(nèi)的燃燒氣體，并且防止燃燒的混合氣體進入曲軸箱。
[0003]車用活塞氣環(huán)通常由鑄鐵或者鋼材機加工制成。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的活塞氣環(huán)I’的開口 2’具有兩個平滑的端面，并且開口間隙一般為20微米至70微米左右。圖2示意性地示出了在正常狀態(tài)下安裝在發(fā)動機缸體3’內(nèi)的活塞氣環(huán)I’。開口間隙是為了保證活塞氣環(huán)在缸體3’發(fā)生變形時可以適應(yīng)其變形，不會引起燃?xì)庑孤┗蛘呃椎葐栴}。開口間隙不能設(shè)計過大，否則發(fā)動機在工作時會發(fā)生燃?xì)庑孤?、功率扭矩下降以及發(fā)動機抖動等問題。但是在缸體嚴(yán)重變形的極端工況下(如圖3中的箭頭所示，活塞氣環(huán)的開口隨著缸體的變形不斷地張開、合攏)，活塞氣環(huán)的間隙超過了其變形適應(yīng)的范圍，此時活塞氣環(huán)的開口兩端面非常容易發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致活塞氣環(huán)斷裂，嚴(yán)重時甚至引發(fā)拉缸、發(fā)動機失效等惡性事故。
[0004]為了改變傳統(tǒng)設(shè)計方式的缺陷，提供一種開口端面具有一定彈性形變能力的活塞氣環(huán)為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種活塞氣環(huán)，設(shè)置有該活塞氣環(huán)的發(fā)動機，以及配置有該發(fā)動機的汽車，從而可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，以便能更好地滿足人們的現(xiàn)實需求。
[0006]為實現(xiàn)上述及其他方面的實用新型目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案:
[0007]一種活塞氣環(huán)，所述活塞氣環(huán)具有開口，所述開口的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層。
[0008]在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述鍍層的厚度在30微米至50微米之間。
[0009]在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述鍍層的耐高溫范圍在150°C至250°C之間。
[0010]在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)的內(nèi)圓面上設(shè)置有所述鍍層。
[0011]在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)的外圓面上設(shè)置有所述鍍層。
[0012]在上述的活塞氣環(huán)中，優(yōu)選地，所述活塞氣環(huán)在其徑向表面上設(shè)置有所述鍍層。
[0013]一種發(fā)動機，所述發(fā)動機設(shè)置有以上任一或多項所述的活塞氣環(huán)。
[0014]一種汽車，所述汽車配置有上述的發(fā)動機。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的活塞氣環(huán)具有良好的彈性形變的能力，可以有效避免活塞氣環(huán)的開口端面直接剛性的接觸，并且降低在惡劣的工況下發(fā)生斷裂的風(fēng)險。由于在發(fā)動機缸體中裝設(shè)該活塞氣環(huán)，能夠進一步避免發(fā)動機失效等事故并延長發(fā)動機的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的詳細(xì)描述，其中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的活塞氣環(huán)。
[0018]圖2是圖1的活塞氣環(huán)在在正常狀態(tài)下的示意圖。
[0019]圖3是圖1的活塞氣環(huán)在在缸體變形狀態(tài)下的示意圖。
[0020]圖4是本實用新型的活塞氣環(huán)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是圖4中的活塞氣環(huán)的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，對具體實施例的詳細(xì)說明用于說明和解釋本實用新型，但并不用于限制本實用新型。
[0023]圖4中示出了活塞氣環(huán)I的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖?；钊麣猸h(huán)I在總體上呈環(huán)形形狀并且具有一個開口 2。如圖5所示，該開口 2的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層2a。作為優(yōu)選，該鍍層的厚度大約在30微米至50微米之間。需要進行介紹的是，該彈性耐高溫材料的主要成分為硅橡膠(例如甲基硅橡膠、乙烯基硅橡膠、氟硅橡膠等)以及其他高分子的復(fù)合材料(例如樹脂高分子材料等、陶瓷高分子材料等)。在優(yōu)選的實施例中，鍍層的耐高溫范圍在150°C至250°C之間。該彈性耐高溫材料的其他特性例如彈性模量、泊松比等可以根據(jù)活塞氣環(huán)的設(shè)計和鍍層的不同厚度來進行調(diào)整。舉例而言，該鍍層的彈性模量可以在2MPa至8MPa之間選擇，而泊松比可以在0.3至0.5之間選擇。
[0024]由于在活塞氣環(huán)的開口端面處設(shè)計有鍍層，使得活塞氣環(huán)的端面還能保持有一定的變形量，在工況惡劣的情況下(諸如缸體變形嚴(yán)重時)，即使活塞氣環(huán)的開口不斷地張開閉合，也能避免開口的端面直接相互剛性接觸、碰撞，因此可以大大降低活塞氣環(huán)發(fā)生斷裂的風(fēng)險。需要說明的是，在開口處設(shè)計的鍍層可以采用現(xiàn)有已知的涂層工藝，在此不作過多描述。
[0025]結(jié)合上述實施例在其它的實施例中，考慮到為增強活塞氣環(huán)在除開口以外其余表面的彈性形變的能力，也可以在活塞氣環(huán)的內(nèi)圓面上設(shè)置由彈性耐高溫材料制成的鍍層(內(nèi)圓面指的是活塞氣環(huán)中沿活塞氣環(huán)的軸向與活塞貼合的面)，或者在活塞氣環(huán)的外圓面上設(shè)置該由彈性耐高溫材料制成的鍍層(外圓面指的是活塞氣環(huán)中與缸體貼合的面)，又或者在活塞氣環(huán)的徑向表面上設(shè)置該由彈性耐高溫材料制成的鍍層(徑向表面指的是活塞氣環(huán)中沿活塞氣環(huán)的徑向與活塞貼合的面)。容易理解，根據(jù)不同的實際情況并且出于節(jié)省成本等目的，在活塞氣環(huán)除開口端面以外的各個面上不涂敷該鍍層，也是同樣可以接受的。
[0026]正如上文所闡述的那樣，本實用新型的活塞氣環(huán)具有良好的彈性形變能力并且制造工藝簡單。此外，配置有本實用新型的活塞氣環(huán)的發(fā)動機不易發(fā)生拉缸等事故并且發(fā)動機的工作壽命能有效延長。因此，該活塞氣環(huán)非常適于將其作為裝設(shè)于眾多型號發(fā)動機的通用性零配件來進行大規(guī)模地生產(chǎn)制造和應(yīng)用。尤其需要指出的是，本實用新型的活塞氣環(huán)也可以用于除汽車之外的各種動力機械上，諸如蒸汽機、壓縮機和液壓機等。
[0027]以上列舉了具體實施例來詳細(xì)闡述本實用新型的活塞氣環(huán)、設(shè)置有所述活塞氣環(huán)的發(fā)動機以及配置有所述發(fā)動機的汽車，該實施例僅供說明本實用新型的結(jié)構(gòu)之用，而并非是對本實用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以做出各種變形和改進，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇并為本實用新型的各項權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞氣環(huán)，所述活塞氣環(huán)具有開口，其特征在于，所述開口的端面上設(shè)置有由彈性耐高溫材料制成的鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞氣環(huán)，其特征在于，所述鍍層的厚度在30微米至50微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞氣環(huán)，其特征在于，所述鍍層的耐高溫范圍在150°C至250°C之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的活塞氣環(huán)，其特征在于，所述活塞氣環(huán)的內(nèi)圓面上設(shè)置有所述鍍層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的活塞氣環(huán)，其特征在于，所述活塞氣環(huán)的外圓面上設(shè)置有所述鍍層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的活塞氣環(huán)，其特征在于，所述活塞氣環(huán)在其徑向表面上設(shè)置有所述鍍層。
7.一種發(fā)動機，其特征在于，所述發(fā)動機設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一或多項所述的活塞氣環(huán)。
8.一種汽車，其特征在于，所述汽車配置有根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機。
【文檔編號】F02F5/00GK203394648SQ201320389396
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】李曉鑫, 馮圓 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司