一种双刃正扭曲油环组件制造技术

本申请提供了一种双刃正扭曲油环组件，通过将上油刃的径向厚度设置为比下油刃径向厚度大，撑簧中心轴线到油环上表面的距离大于到油环下表面的距离，并进一步优化该方案，大大提高油环扭转应力状态，从而很好的保证油环能产生正扭曲和下刮油刃接触面压大的效果，大大提高了刮油效果；进一步的有利于封油，减小机油往上窜的风险，减小机油耗。减小机油耗。减小机油耗。

【技术实现步骤摘要】
一种双刃正扭曲油环组件


[0001]本申请属于汽车发动机配件领域，具体地涉及一种双刃正扭曲油环组件。

技术介绍

[0002]高爆发压力和高功率将会是下一代发动机技术升级的主要特征之一，而高的爆发压力和功率则对发动机耐久性提出了更苛刻的要求。发动机活塞环作为发动机核心零部件之一，将会面临着更高的耐久可靠性需求挑战。
[0003]如图1(a)是目前现有的一体式双刃油环的截面图，可以看出，上刮油刃和下刮油刃在径向厚度方向上是等距设计。由于缸套在发动机运行中有变形存在，油环在和缸套贴合的时候会受到缸套变形的影响，导致在运动中会有不可控的倾斜，这种情况下刮油刃的刮油效果就会受到影响。且两片式油环上侧面和环槽上侧面是平行设计，受环槽变形和环的运动变形的影响，环和环槽之间的贴合就会受影响，环和环槽之间的侧面密封也会受到影响。
[0004]作为改进，现有技术中提出了一种改进的双刃油环，如附图1(b)所示，上下刮油刃径向厚度不等产生不等面压并使油环产生扭曲，在实际的运行工况中，由于油环刚性以及缸套的良好润滑，通常情况下，靠油刃和缸套间的摩擦力，不足以实现单片双刃环的扭转，如果根据个型号的发动机工况来设计两个油刃的径向厚度差Δr，过程复杂繁琐，而油刃径向厚度差Δr不合理，反而会导致只有一个油刃工作，因此，这种单纯改变油刃径向高度的设置，会因为扭转效果达不到预期，使刮油效果大打折扣。

技术实现思路

[0005]为了解决或改善
技术介绍
中提到的问题，本申请提供了一种双刃正扭曲油环组件：包括双刃的油环和撑簧，油环包含：上油刃、下油刃和环体，上油刃和下油刃分别具备径向厚度r1和r2，撑簧中心轴线到油环上表面的距离为h1，到油环下表面的距离为h2，其中，上油刃径向厚度r1和下油刃的径向厚度r2的关系为：r1＞r2，且撑簧中心轴线到油环上表面的距离h1和距离下表面的距离h2的关系为：h1＞h2。
[0006]根据上述方案，进一步的，上油刃径向厚度r1和下油刃的径向厚度r2的关系为：r1≥r1+0.01mm，或r1/r2≥1.002。
[0007]根据上述方案，进一步的，撑簧中心轴线到油环上表面的距离h1和到下表面的距离h2的高度差Δh为0.3mm
‑
0.7mm时，上油刃径向厚度r1和下油刃的径向厚度r2的径向厚度差Δr设置为0.012
‑
0.030mm。优选的，高度差Δh为0.6mm时，径向厚度r2的径向厚度差Δr设置为0.02mm。
[0008]根据上述方案，进一步的，设置上油刃厚度rh1与下油刃厚度rh2的关系为：rh1＜rh2。
[0009]根据上述方案，进一步的，对下油刃设置PVD或DLC涂层。
[0010]本申请提供的单片式双刃正扭曲油环，在设置上下油刃径向高度差Δh的情况下，
调整了撑簧位置，大大提高油环扭转应力状态，从而至少有如下被验证的技术效果：
[0011]1、油环的向下刮油主要是下刮油刃的影响，下刮油刃的接触面压大，相对于上下刮油刃相等面压的设计，一定程度上非等面压的油环对环的刮油效果比较好。而进一步通过优化弹簧的位置，并结合刮油刃的间距差可以很好的保证油环能产生正扭曲和下刮油刃接触面压大的效果，大大提高了刮油效果；
[0012]2、正扭曲两片式油环会形成环和环槽之间的侧面密封效果，有利于封油，减小机油往上窜的风险，减小机油耗；
[0013]3、由于油环的下刮油刃的接触面压比上刮油刃大，加之PVD、DLC等涂层的保护，使刮油效果和封油效果更加显著。
附图说明
[0014]图1(a)示出了根据现有技术的一体式双刃油环。
[0015]图1(b)示出了根据现有技术改进的正扭曲油环。
[0016]图2示出了本申请实施例的正扭曲油环。
[0017]图3示出了本申请实施例的正扭曲油环在运行过程中偏转状态。
[0018]图4示出了环的扭曲角度和上下刮油刃之间的径向距离之间的关系。
[0019]附图标记说明
[0020]1油环；11上油刃；12下油刃；
[0021]2撑簧；3缸套；4活塞；
具体实施方式
[0022]下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。
[0023]活塞环的作用是保证发动机的密封效果，防止燃油气体泄漏，对发动机性能有着很大影响。活塞环分气环和油环两种，气环的作用是保证活塞与气缸间的密封，用来密封燃烧室内的压缩空气；油环则用来刮除气缸上多余的机油，可以防止机油窜入气缸被烧结成为积碳。高爆发压力和高功率将会是下一代发动机技术升级的主要特征之一，而高的爆发压力和功率则对发动机耐久性提出了更苛刻的要求。发动机活塞环作为发动机核心零部件之一，将会面临着更高的耐久可靠性需求挑战。
[0024]众所周知，现有的刮油环有一体式和组合式，一体式双刃油环包含上下两个刮油刃，确保刮油效果。如图1(a)是目前现有的两片式油环的截面图，上刮油刃和下刮油刃在径向厚度方向上是等距设计，发动机运行过程中，缸套存在变形，因此，油环在和缸套贴合相对运行时，会受到缸套变形的影响出现不可控的倾斜，这会影响下刮油刃的刮油效果。进而使环和环槽之间的贴合就会受到影响，环和环槽之间的侧面密封就会受到影响。
[0025]作为改进，图1(b)中上下刮油刃径向厚度做出调整，减小下刮油刃的径向厚度，使两个油刃不等面压并产生扭曲，在实际的运行工况中，由于油环刚性以及缸套的良好润滑，通常情况下，这种径向厚度差Δr非常难把握，而靠油刃和缸套间的摩擦力，不足以实现单片双刃环的扭转，反而会导致只有一个油刃工作，因此，这种单纯改变油刃径向高度的设
置，由于扭转效果达不到预期，使刮油效果大打折扣。
[0026]因此，本申请针对上述方案存在的技术问题，经过对活塞环实际工况的探究，提供了一种可以产生有效正扭曲的双刃油环，具体方案如下：
[0027]如现有技术中的一种双刃正扭曲油环组件：包括双刃油环1和撑簧2，油环1主要包含：上油刃11、下油刃12和环体13，上油刃11和下油刃12分别具备径向厚度r1和r2，由于油环在运行过程中，活塞下行刮油时，由于摩擦力的作用发生扭曲偏转，造成上油刃悬空，严重影响刮油效果，为了减轻或避免这种情况，作为改进，将两个油刃的径向厚度设置为：上油刃11径向厚度r1大于下油刃12的径向厚度r2，即：r1＞r2，但实验发现，该种改进受不同工况的影响较大，简单来说，缸径的不同，都会造成r1和r2的插值的重新计算，而该种计算和验证过程繁琐，难以形成较为简单的适配设计。进一步研究发现，造成适配难得主要原因是，不同工况下得活塞油环得工作条件存在差异，从而在有些工况下，油环工作下行时，摩擦力不足，不足以使油环产生翻转或偏转，下油刃12不能接触到缸套，造成刮油能力损失，影响刮油效果。
[0028]为了进一步改进油环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双刃正扭曲油环组件，包括双刃油环(1)和撑簧(2)，所述的双刃油环(1)包含：上油刃(11)、下油刃(12)和环体(13)，上油刃(11)和下油刃(12)分别具备径向厚度r1和r2，撑簧(2)中心轴线到油环(1)上表面的距离为h1，到油环(1)下表面的距离为h2，其特征在于，所述的上油刃(11)径向厚度r1和下油刃12的径向厚度r2的关系为：r1＞r2，且所述撑簧(2)中心轴线到油环(1)所述的上表面的距离h1和距离所述的下表面的距离h2的关系为：h1＞h2。2.根据权利要求1所述的双刃正扭曲油环组件，其特征在于，所述的上油刃(11)径向厚度r1和下油刃12的径向厚度r2的关系为：r1≥r2+0.01mm，或r1/r2≥1.002。3.根据权利要求1所述的双刃正扭曲油环组件，其特征在于，所述撑簧(2)中心轴线到油环(1)所述的上表面的距离h1和到所述的下表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文涛，柴海啸，
申请(专利权)人：马勒汽车技术中国有限公司，
类型：新型
国别省市：