发动机活塞密封润滑气环组合垫片 【技术领域】
本发明涉及一种发动机活塞密封润滑气环组合垫片，属于内燃机零部件。
背景技术
日前内燃机在水陆交通方面都在广泛应用，现有的内燃机包括汽油发动机和柴油发动机，不论是汽油发动机还是柴油发动机都是通过在缸体内燃烧燃油，使缸体内的活塞运动经连杆将动力传送给曲轴箱，由于活塞传统的气环靠油环传输的润滑油不足，尤其是靠近燃烧室的第一道气环润滑效果更差，所以造成气环与缸体产生重度的摩擦导致缸体失圆快，气环磨损快，而且由于传统气环的重度摩擦造成的影响主要有二个方面：(1)传统气环与缸体之间的接触面间隙密封性能不好而导致活塞在作功时降低了输出功率；(2)由于密封性不好使得大量的未安全燃烧的气体在活塞作功时倒灌到曲轴箱内严重污染了曲轴箱内的机油，因为倒灌的气体带有金属颗粒从而使曲轴箱内的轴承、齿轮、凸轮轴出现金属件机械互动的损伤。另外由于传统气环的接合处的间隙太大也出现了以下两方面的缺点。
1、由于接合处的间隙太大使得燃油还没安全燃烧完就排出去了，导致废气排放量加大。
2、由于接合处的间隙太大使得活塞作功时，尤其在重负荷爬坡和突然加速时显得动力不足，而且传统的气环润滑困难，密封性能差，不仅影响了内燃机的性能，而且造成负荷增加带来高油耗，在能源紧缺油价不断上涨的情况下，解决发动机的节能降耗技术问题，不仅有利于广大发动机拥有者降低使用成本，而且对当前国家提出的环保、节能的号召也是一种支持呼应。
公开文献报道了一些对传统活塞气环的改进，例如中国专利，广西壮族自治区桂平市金田镇莫龙村15队的傅文飞；岳家旭申请了“活塞环密封薄垫”的专利，申请号：03235245.X，该活塞环密封薄垫，包括由气缸、活塞、活塞环、密封薄垫，特征是密封薄垫两端有内倒角弧形活动式吻合搭接口，活塞环的上下面分别装有密封薄垫，密封薄垫的接口与活塞环的开口处相对大于90°角安装。优点是结构紧凑、密封性能好、延长使用寿命。辽宁省鞍山市旧堡区农机学校的徐福满申请了“组合式无隙活塞环”的专利，申请号：89210639.5该组合式活塞环，由内环，梯形开口环和环形封口垫三部分组成。采用这种气环，可有效地防止内燃机气缸气环漏气，使机械效率提高，降低油耗率，增加内燃机的有效功率输出。这种组合式气环特别适于一些经长期运行，气缸和活塞的磨损较严重，导致气缸漏气量增大的内燃机使用，可改善部分性能，延长使用寿命。山东省高唐县赵寨子乡解庄村的解凤利申请了“带弹性垫圈的活塞环”的专利，申请号：97233243.X，该活塞环是一种带弹性垫圈的活塞环，其特征是将活塞环与弹性垫圈叠加在一起装入活塞的沟槽中，并且将活塞环的外周圆面改为向内的凹形面，将活塞环的立式开口改为环径向斜面交接结构。它具有制作简便、实用性强的优点，和提高活塞环及活塞的使用寿命、增强动力性能、节约燃油和润滑油的积极作用，值得推广使用。辽宁省大石桥市育才里大石桥市高中的王永凯申请了“组合式密封活塞环”的专利，申请号：01113844.0，该组合式密封活塞环，用于汽、柴油机和空压机上。组合式密封活塞环由两个单环叠加而成，下环有刮油锐角。单环的环口为搭接式。装在环槽中的叠加活塞环的搭接式环口要保持90°～180°。每个活塞上安装1～2道环即可。其优点是，密封性能好，工作效率高，使用寿命长。
上述公开文献的活塞环或活塞环密封薄垫存在的缺点是有的设有内倒角，或交叉安装，这种结构容易刮伤气缸，有的活塞上安装1～2道环，由于两个活塞环厚度相同，是并排安装，也可能导致活塞刮伤气缸的情况。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种发动机活塞密封润滑的组合气环垫片，解决现有内燃机在活塞作功过程中固油环对传统气环润滑不足以及传统气环接合处间隙大，从而使传统气环对缸体磨损大，容易失圆，以及密封性能差，造成了曲轴箱内金属件机械互动间的损伤地问题。
本发明专利是通过以下技术方案实现的：
发动机活塞密封润滑组合气环垫片，其特征在于所述的气环组合垫片呈片状结构，其内外径与原活塞气环的内外径相同，安装并紧贴原活塞气环的一面或两面，厚度比原活塞气环薄，气环组合垫片和原活塞气环的接合口相错(即垫片和气环的接合口不能在同一个位置，以免气缸的气体从接合口漏气)。
上面所述的气环垫片内外径与原活塞环的内外径相同，厚度比原活塞环薄，对于较小的活塞环(例如摩托车气缸活塞环)，因为活塞环的厚度约为2-3毫米，那么我们设计气环垫片厚度小于1-2毫米，对于中等活塞环(例如汽车气缸活塞环)，因为活塞环的厚度约为3-5毫米，那么我们设计气环垫片厚度小于2毫米，对于轮船，活塞环的厚度可能达到为10毫米，那么我们设计气环垫片厚度也不能太厚，应当小于4毫米，也就是说，本发明的气环垫片要保证有一定的弹性，以免气缸在运行过程被气环垫片刮伤。
以上所述的气环组合垫片可以是一个，安装在活塞环的后面，即在靠近油环的一边，也可以安装前后各一个，只要保证气环垫片能够贴近活塞环，就可以防止活塞环使用时间稍长后磨损接合处的间隙太大而产生漏气的现象。
以上所述的设置在活塞上的气环槽比普通气环槽适当加宽，使之能够同时安装活塞气环和气环组合垫片。要注意的是：设置在活塞上的气环槽比普通气环槽适当加宽，就是使得安装组合气环垫片以后的间隙足够。
组合气环垫片的作用以下几方面。
1、在活塞排气时组合气环垫片可以挟带润滑藏在组合气环垫片和传统气环之间的间隙中，到活塞作功时藏在组合气环垫片和传统气环隙间的油会溅到气环与缸体内侧需要润滑的位置从面减少传统气环对缸体内侧的重度磨损，同时也使活塞在作功时固为润滑性能好从而使密封性就大大加强，压力随之加大输出功率也就相应跟着提高油耗也就随之降低。
2、由于气环垫片的接合口与传统气环的接合口安装在相反的方向所以不管传统气环的接合口张的有多大，组合气环的垫片始终都会把传统气环接合口堵住这样就可以大大增强气环与缸体的密封性以及降低废气倒灌对曲轴的污染，而且由于密封性能的提高也使得燃烧利用率相应提高，油耗也就相应下降，也有效降低了曲轴箱内金属件的相应磨损。
3、增加组合气环垫片，结构简单，改装容易，不会影响发动机的性能，能够实现活塞在作功是始终保持润滑和密封的最好状态，从而有利于提高和稳定发动机的性能有效降低油耗和缸体和气环的磨损。
4、在内燃机使用组合气环垫片后，油耗相对下降10％左右，工作噪音下降，内燃机的功率得到充分发挥，也延长了使用寿命，减少了有害气体的排放。本发明专利适用于各种活塞式内燃机，既有利于提高内燃机的性能，延长内燃机的使用寿命，又有利于降低能耗，减少环境污染而且还大大降低内燃机因活塞、气环与缸体内侧的磨损，以及曲轴箱机油污染对内燃机的损伤所需的维修保养的次数，具有十分显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
图1是活塞环的结构示意图；
图2是与图1的气环垫片的结构示意图；
图3是气环垫片与活塞环组装并贴近的结构示意图；
图4是气环垫片安装在摩托车气缸上以后的结构示意图。
图中，1、2、3为气环垫片，4为活塞，5、6、7为活塞气环，8为油环
【具体实施方式】
如图1所示，常见活塞气环5有一个小缺口，它安装在活塞上的槽。
如图2所示，气环垫片1的内外直径与常见活塞气环5相同，也有一个小缺口，
如图2所示，气环垫片1与活塞气环5一起，安装在活塞气环5的槽上，气缸工作的时候，就能够保证活塞气环5磨损以后，由于气环垫片1与活塞气环5贴近，气体就不能从气环5缺口漏气，保证了活塞的正常工作。
应用实施例1
本发明人原来有一辆重庆产大阳摩托车，行驶10万公里以后发现气缸活塞漏气漏油，发动机响声很大，耗油每100公里6升，排出的尾气变黑，经过拆卸后发现是气环5磨损，我们将活塞的气环槽用车床加宽，安装本发明的气环垫片1，使其贴近气环5，再将气缸活塞重新安装，发动机响声如新车一般，尾气不再黑，耗油每100公里4升，并继续正常行驶。
应用实施例2
本发明人邻居2008年购买一辆二手五菱小面包车，开一年多后到2009年7月发现发动机响声很大，耗油比原来增加20％，叫汽车修理厂的工人师父拆开，发现气缸活塞漏气漏油，缸套有轻微拉伤现象，观察是气环垫片变薄，我们建议汽车修理厂的工人将活塞的气环槽用车床加宽，并换上新垫片，安装本发明的气环垫片二片，使其贴近气环，再将气缸活塞重新安装，发动机响声如新车一般，耗油减少。