阅读说明：本技术 一种4l柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件 (Low-blow-by-gas low-friction diesel engine piston ring assembly of 4L diesel engine ) 是由 包毅 张锦 刘红武 苏怀林 覃文 莫昭勤 于 2020-03-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件,涉及活塞环技术领域。包括第一道气环、第二道刮油环、第三道油环,所述第一道气环外圆面为偏桶形,环高为2.5-2.8mm,所述第一道气环闭口间隙为0.25-0.38mm,所述第一道气环的内圆倒角为C0.5；所述第二道刮油环为锥面换,其为反扭结构,所述第二道刮油环闭口间隙为0.6-0.8mm,所述第三油环弹力为31.2-41.2N,闭口间隙为0.25-0.5mm,环高为3.0-3.2mm。本发明通过对活塞环结构调整降低活塞环窜气通路、提升密封性能、通过下降弹力改善摩擦功,同时降低弹力之后提高了活塞环耐磨性,从而提升整机的可靠性。(The invention discloses a 4L diesel engine piston ring component with low blow-by amount and low friction, and relates to the technical field of piston rings. The oil-gas separator comprises a first gas ring, a second oil scraper ring and a third oil ring, wherein the outer circular surface of the first gas ring is in a barrel shape, the ring height is 2.5-2.8mm, the closed gap of the first gas ring is 0.25-0.38mm, and the inner circular chamfer angle of the first gas ring is C0.5; the second oil scraper ring is in a conical surface exchange structure and is in an anti-twisting structure, the closed gap of the second oil scraper ring is 0.6-0.8mm, the elasticity of the third oil scraper ring is 31.2-41.2N, the closed gap is 0.25-0.5mm, and the ring height is 3.0-3.2 mm. The invention reduces the blow-by passage of the piston ring by adjusting the structure of the piston ring, improves the sealing performance, improves the friction work by reducing the elastic force, and improves the wear resistance of the piston ring after reducing the elastic force, thereby improving the reliability of the whole machine.)

一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件

技术领域

本发明涉及活塞环组件技术领域，特别是一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件。

背景技术

随着社会的发展，人们的环保意识不断加强，近几年来国家对排放指标的要求也越来越严格,用于密封、控油及传热作用的活塞环便对内燃机的运行效率及是否能稳定运行有着关键性的作用。

现有的活塞环在窜气量和摩擦功的效果并不理想。活塞环与缸套系统的摩擦损失占总摩擦损失的25％以上，降低摩擦损失将有利于提高机械效率，降低CO2排放，降低燃油消耗率。首先，现有此排量的机型一般活塞运动速度都比较快，同时机型排放升级，最大设计爆压较国五提升20％，对应窜气量超出设计范围。其次，目前活塞环轴向厚度和径向厚度较大，与缸套接触面积大，同时环的切向弹力较大，摩擦也增大，影响了气缸和活塞环的使用寿命等。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，通过活塞环结构调整降低活塞环窜气通路、提升密封性能，改善摩擦功，同时提升了活塞环耐磨性，从而提升整机可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，包括第一道气环、第二道刮油环、第三道油环，所述第一道气环外圆面为偏桶形，环高为2.5-2.8mm，所述第一道气环闭口间隙为0.25-0.38mm，所述第一道气环的内圆倒角为C0.5；所述第二道刮油环为锥面换，其为反扭结构，所述第二道刮油环闭口间隙为0.6-0.8mm，所述第三油环弹力为31.2-41.2N，闭口间隙为0.25-0.5mm，环高为3.0-3.2mm。这样活塞环组件进行调整减低活塞环的弹力，摩擦功也随之降低，从而活塞环的密封性提升，降低了窜气量，很好地提升了整机的性能。另外所述第一道气环可由钢材料制成。这样的设置可以提升第一道气环的跟随性。

优选地，所述第一道气环表面镀层为铬、金刚石复合镀层。这样的设置可以增加其的硬度和耐磨性。

优选地，所述第一道气环为正扭结构。提高第一道气环的磨合性，提高侧面密封性，减小漏气通路。

优选地，所述第一道气环弹力为14.3-22.3N。这样的设置可以减小其变形弹力，降低第一道气环与气缸壁的摩擦。

优选地，所述第二道刮油环外圆面为表面磷化处理镀铬层。这样可以改善磨合和抗拉缸性能,同时起到防蚀、防锈作用。

优选地，所述第三道油环为表面镀层为铬、陶瓷复合镀层。这样的设置可以增加第三道油环的硬度和耐磨性。

本发明的有益效果：

1.本发明提供的一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，一环內圆倒角，使得第一道环形成扭曲，提高侧面的密封性；

2.本发明提供的一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，调整一环环高和厚度，可以降低弹力，降摩擦功；

3.本发明提供的一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，采用第二环闭口间隙尺寸远大于一环闭口间隙，增加一二环间的压差，使得一环下端面密封性提升，降低窜气量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件中的第二道刮油环截面示意图；

图中，1-气缸、2-活塞、3-第一道气环、4-第二道刮油环、5-第三道油环。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。

实施例

如图1和2所示，本发明提供了一种4L柴油机低窜气量低摩擦柴油机活塞环组件，在气缸1内设置有活塞2，活塞2上包括第一道气环3、第二道刮油环4、第三道油环5，所述第一道气环3外圆面为偏桶形，环高为2.5-2.8mm，所述第一道气环3闭口间隙为0.25-0.38mm，所述第一道气环3的内圆倒角为C0.5；所述第二道刮油环4为锥面换，其为反扭结构，所述第二道刮油环4闭口间隙为0.6-0.8mm，所述第三油环5弹力为31.2-41.2N，闭口间隙为0.25-0.5mm，环高为3.0-3.2mm。这样活塞环组件进行调整减低活塞环的弹力，摩擦功也随之降低，从而活塞环的密封性提升，降低了窜气量，很好地提升了整机的性能。另外，第一道气环3可由钢材料制成。这样的设置可以提升第一道气环3的跟随性。

进一步的，所述第一道气环3表面镀层为铬、金刚石复合镀层。这样的设置可以增加其的硬度和耐磨性。

进一步的，所述第一道气环3为正扭结构。提高第一道气环3的磨合性，提高侧面密封性，减小漏气通路。

进一步的，所述第一道气环3弹力为14.3-22.3N。这样的设置可以减小其变形弹力，降低第一道气环3与气缸壁的摩擦。

进一步的，所述第二道刮油环4外圆面为表面磷化处理镀铬层。这样可以改善磨合和抗拉缸性能,同时起到防蚀、防锈作用。

进一步的，所述第三道油环5可由铸铁材料制成，表面镀层为铬、陶瓷复合镀层。这样的设置可以增加第三道油环5的硬度和耐磨性。

本发明的方案对活塞环结构的调整，具体的效果前后对比如下表所示：

类别	窜气量	摩擦力
			采用本方案前	53.1L/min	3.0Kpa
采用本方案后	49.8L/min	2.5Kpa
			对比结果	下降6％	下降16.7％

上述活塞环组件直径一般为100-110mm，通过对活塞环结构调整降低活塞环组件的窜气通路、提升密封性能、通过下降弹力改善摩擦功，同时降低弹力之后提高了活塞环组件的耐磨性，从而提升内燃机整机的可靠性。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。