【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種汽油發動機活塞環組，尤其涉及一種賽車用汽油發動機活塞環組，屬于汽車配件。
技術介紹
1、活塞環在內燃機中起著密封高壓燃氣、控制機油消耗、導出熱量的作用，活塞環組件一般由三道環所組成，從上到下分別為頂環、二環和油環，頂環主要起密封高壓燃氣的作用，油環主要起控制機油消耗的作用，二環則起輔助頂環密封燃氣和輔助油環控制機油消耗的作用。
2、活塞環作為發動機燃燒室的密封件，必須充分密封燃燒室內的高壓氣體，否則高壓燃氣下竄不僅會導致發動機產生較大的功率損失，還會導致曲軸箱內的潤滑油受到污染并且受到竄氣高溫的影響而劣化，大幅降低整機的使用性能。
3、對頂環而言，一方面通過自身的彈力使其外圓面與氣缸壁緊密貼合而產生密封效果，另一方面，通過環與環槽端面的間隙而進入環內圓面的氣壓又進一步提高了環對氣缸壁的推力，因而提高了環與氣缸壁的貼合能力和密封效果，在外圓密封良好的情況下，環與環槽的端面密封效果也會得到保證，進而實現了良好的封氣功能。
4、家用汽車發動機最高轉速一般在6000到7000r/min，但對于追求高轉速高動力輸出的賽車發動機而言，轉速超過10000?r/min，f1方程式賽車的最高轉速甚至接近20000?r/min。
5、已經發現，賽車用高轉速發動機的竄氣量大幅增加，這是由于高壓燃氣來不急通過環與環槽端面的間隙進入環內圓面，環被其外圓面的氣壓直接向內圓方向頂開而存在瞬時脫離氣缸壁的情況。也有技術方案在環槽上端面增加凹槽形成壓力通道而提高了進入環內圓的氣壓并提高了密封效果，但凹
技術實現思路
1、技術目的：本技術的目的是為了滿足賽車用汽油發動機的封氣能力及功率輸出，而提供一種具備穩定的環組性能和機油耗水平的賽車用汽油發動機活塞環組。
2、技術方案：本技術的一種賽車用汽油發動機活塞環組，所述活塞環組件由三道環組成，從上到下分別為頂環、二環和組合油環，所述組合油環采用鋼帶組合油環，所述鋼帶組合油環包括一片波形襯環和兩片刮片，所述頂環的外圓面施加耐磨保護層，所述頂環上端面的周向設置有12~18個均勻分布的朝向圓心的貫穿整個徑向厚度的凹槽，所述凹槽的半徑為0.75～1.25mm，所述凹槽的深度為環高的1/4±0.05mm；所述頂環與組合油環采用鋼質材料，所述二環采用球墨鑄鐵材料。
3、進一步地，所述頂環采用鉻-硅合金鋼，所述頂環的外圓面的耐磨保護層為dlc或pvd涂層。
4、進一步地，所述頂環的外圓面為對稱桶面形狀或者非對稱桶面形狀。
5、進一步地，所述頂環在內圓的上棱邊處設置有倒角。
6、進一步地，所述二環的外圓為具有鼻形臺階的錐面。
7、進一步地，所述二環在內圓的下棱邊處設置有倒角或臺階。
8、進一步地，所述dlc涂層厚度為0.01mm以上，優選0.015～0.025mm，所述dlc涂層硬度為hv18000.025以上，優選hv20000.025～hv35000.025；所述pvd涂層厚度為0.02mm以上，優選0.025～0.040mm，所述pvd涂層硬度為hv12000.05～hv18000.05。
9、進一步地，所述組合油環對氣缸壁的名義接觸壓力取值為0.9～1.3mpa。
10、進一步地，所述襯環采用奧氏體不銹鋼，所述刮片采用碳鋼，所述襯環通過氮化處理，表面硬度900~1500hv0.1，氮化層深度0.003～0.02mm，優選0.005～0.015mm，所述刮片的外圓面施加pvd涂層，所述pvd涂層厚度為0.02～0.035mm，所述pvd涂層硬度為1200～1800hv0.05，所述刮片的圓波處具有約20°的耳角。
11、進一步地，所述頂環、二環的環高為1.0~1.2mm，所述組合油環的環高為2.0~2.5mm。
12、有益效果：與現有技術相比，本技術具有如下優點：1、頂環上端面有凹槽，使高壓燃氣得以迅速進入環的內圓面，這提高了環與氣缸壁的貼合性能因而提高了封氣能力，保證了良好的動力輸出，降低了機油因竄氣而迅速劣化的風險；
13、2、頂環外圓面施加的dlc或pvd涂層具有低摩擦系數的特點，環與氣缸壁摩擦功耗低，有利于動力輸出；并且dlc或pvd涂層良好的自潤滑性能，也能有效防止拉缸的發生；
14、3、二環外圓面的特殊設計使二環具有較強的刮油能力，二環和油環的刮油能力降低了機油上竄而膠結積碳的風險，因而能夠長期保持頂環上端面的凹槽不會被積碳填充而失效；
15、4、頂環與油環都是鋼質，二環是球墨鑄鐵材料，因而環組強度高，在賽車發動機極高轉速的運轉下活塞環不會斷裂，具有良好的可靠性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種賽車用汽油發動機活塞環組，所述活塞環組件由三道環組成，從上到下分別為頂環、二環和組合油環，所述組合油環采用鋼帶組合油環，所述鋼帶組合油環包括一片波形襯環和兩片刮片，其特征在于，所述頂環的外圓面施加耐磨保護層，所述頂環上端面的周向設置有12~18個均勻分布的朝向圓心的貫穿整個徑向厚度的凹槽，所述凹槽的半徑為0.75～1.25mm，所述凹槽的深度為環高的1/4±0.05mm；所述頂環與組合油環采用鋼質材料，所述二環采用球墨鑄鐵材料。
2.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環采用鉻-硅合金鋼，所述頂環的外圓面的耐磨保護層為DLC或PVD涂層。
3.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環的外圓面為對稱桶面形狀或者非對稱桶面形狀。
4.根據權利要求3所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環在內圓的上棱邊處設置有倒角。
5.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述二環的外圓為具有鼻形臺階的錐面。
6.根據權利要求5所述的賽車用汽油發動
7.根據權利要求2所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述DLC涂層厚度為0.01mm以上，所述DLC涂層硬度為HV18000.025以上，所述PVD涂層厚度為0.02mm以上，所述PVD涂層硬度為HV12000.05～HV18000.05。
8.根據權利要求7所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述DLC涂層厚度為0.015～0.025mm，所述DLC涂層硬度為HV20000.025～HV35000.025，所述PVD涂層厚度為0.025～0.040mm。
9.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述組合油環對氣缸壁的名義接觸壓力取值為0.9～1.3MPa。
10.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述襯環采用奧氏體不銹鋼，所述刮片采用碳鋼，所述襯環通過氮化處理，表面硬度900~1500HV0.1，氮化層深度0.003～0.02mm，所述刮片的外圓面施加PVD涂層，所述PVD涂層厚度為0.02～0.035mm，所述PVD涂層硬度為1200～1800HV0.05，所述刮片的圓波處具有約20°的耳角。
11.根據權利要求10所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述氮化層深度為0.005～0.015mm。
12.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環、二環的環高為1.0~1.2mm，所述組合油環的環高為2.0~2.5mm。
...【技術特征摘要】
1.一種賽車用汽油發動機活塞環組，所述活塞環組件由三道環組成，從上到下分別為頂環、二環和組合油環，所述組合油環采用鋼帶組合油環，所述鋼帶組合油環包括一片波形襯環和兩片刮片，其特征在于，所述頂環的外圓面施加耐磨保護層，所述頂環上端面的周向設置有12~18個均勻分布的朝向圓心的貫穿整個徑向厚度的凹槽，所述凹槽的半徑為0.75～1.25mm，所述凹槽的深度為環高的1/4±0.05mm；所述頂環與組合油環采用鋼質材料，所述二環采用球墨鑄鐵材料。
2.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環采用鉻-硅合金鋼，所述頂環的外圓面的耐磨保護層為dlc或pvd涂層。
3.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環的外圓面為對稱桶面形狀或者非對稱桶面形狀。
4.根據權利要求3所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述頂環在內圓的上棱邊處設置有倒角。
5.根據權利要求1所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述二環的外圓為具有鼻形臺階的錐面。
6.根據權利要求5所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述二環在內圓的下棱邊處設置有倒角或臺階。
7.根據權利要求2所述的賽車用汽油發動機活塞環組，其特征在于，所述dlc涂層厚度為0.01mm以上，所述dlc...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張長春，
申請(專利權)人：南京飛燕活塞環股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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