一种组合油环、发动机及车辆的制作方法

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1.本实用新型涉及汽车内燃机技术领域，具体涉及一种组合油环、发动机及车辆。

背景技术：

2.机油消耗是内燃机性能评价的一个重要指标，随着国ⅵb排放的正式实施，法规新增了颗粒物排放量pm和排放物数量pn排放限值。颗粒排放物主要成分是碳烟，其中，烧机油是产生碳烟的重要途径之一。
3.发动机燃烧循环混入异常机油的多少，主要依靠活塞环组的刮油能力来控制，其中组合油环对机油的控制能力尤其重要。钢带式组合油环为现行常规汽油机主要结构形式，其通过自身径向张力产生与气缸壁的接触力，接触力越大刮油能力越好，但接触力的增加会带来活塞环组及整个发动机摩擦阻力增加，从而又对发动机性能不利。
4.常规钢带式组合油环与气缸壁接触端的刮片一般为对称式圆角结构，该结构易于设计和生产，但在活塞下行时，组合油环呈上翘姿态刮油和密封，组合油环刮片与气缸壁接触面积减小，且形成的刮力作用带变窄，对机油控制能力相对较弱。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种组合油环、发动机及车辆，以解决现有组合油环在活塞下行过程中，刮片环与气缸壁接触面积减小，使得刮油能力弱，导致机油异常消耗的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种组合油环，包括两个刮片环和衬环，所述衬环设在两个刮片环之间，两个所述刮片环用于与气缸的孔壁相接触的端面为非对称式形状，当活塞向下运动时，可增大与气缸孔壁的接触面积。
8.优选的，所述刮片环的端面为沿刮片环高度方向的中垂线呈非对称式形状。
9.优选的，所述衬环上形成有与所述刮片环的另一端面相接触的倾斜面和与所述刮片环的侧壁相接触的凸肩，所述倾斜面和凸肩共同实现对两个所述刮片环的挤压。
10.优选的，所述刮片环与所述衬环相接触的另一端面为沿刮片环高度方向的中垂线呈对称式形状。
11.优选的，所述刮片环用于与气缸孔壁相接触的端面从下往上依次包括第一倾斜段、第二倾斜段和弧形段；
12.所述倾斜面的倾斜角度为a1，则所述第一倾斜段的倾斜角度a2=a1，所述第二倾斜段的倾斜角度a3=3a1。
13.优选的，当所述刮片环的宽度为l1时，则刮片环的高度h1=1/5l1，弧形段的半径r1=1/20l1，衬环的凸肩的宽度l2=1/3l1，衬环的倾斜面到凸肩之间的距离为l3=9/20l1，衬环的凸肩的高度h2=1/20l1。
14.优选的，所述刮片环与所述衬环相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2=
1/10l1。
15.优选的，当所述刮片环的高度为h1时，则刮片环的宽度l1=11/2h1，弧形段的半径r1=1/4h1，衬环的凸肩的宽度l2=3/2h1，衬环的倾斜面到凸肩之间的距离为l3=2h1，衬环的凸肩的高度h2=1/4h1；
16.所述刮片环与所述衬环相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2=1/2h1。
17.本实用新型还提供了一种发动机，包括本实用新型所述的组合油环，组合油环安装在活塞的油环槽中。
18.本实用新型还提供了一种车辆，包括本实用新型所述的发动机。
19.本实用新型的有益效果：
20.1）通过将两个刮片环与气缸孔壁相接触的端面设为非对称式形状，使得活塞在下行过程中，有效增加了刮片环与气缸孔壁的接触面积，从而提升了刮片环的刮油能力。解决了现有组合油环在活塞下行过程中，刮片环与气缸孔壁接触面积减小，使得刮油能力弱，导致机油异常消耗的问题；
21.2）通过在衬环上形成有与刮片环的另一端面相接触的倾斜面和与刮片环的侧壁相接触的凸肩，活塞在下行过程中，倾斜面和凸肩共同实现对两个刮片环的挤压，保证了刮片环端面与气缸孔壁接触力的稳定性，从而保证了刮片环的刮油能力；
22.3）通过将衬环倾斜面的倾斜角度a1与刮片环的宽度配合设计，或者将衬环倾斜面的倾斜角度a1与刮片环的宽度配合设计，提高了刮片环在活塞下行工况下运动姿态（略上翘）的稳健性，保证了刮片环的端面始终与气缸孔壁有效接触，提高了刮油能力，在汽车内燃机技术领域，具有推广实用价值。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为本实用新型的另一结构示意图；
25.图3为组合油环安装在油环槽中的结构示意图。
26.其中，1-刮片环，101-第一倾斜段，102-第二倾斜段，103-弧形段；2-衬环，201-倾斜面，202-凸肩；3-气缸；4-活塞，401-油环槽。
具体实施方式
27.以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
28.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
29.实施例1
30.如图1至图3所示，一种组合油环，包括两个刮片环1和衬环2，衬环2设在两个刮片环之间，两个刮片环1用于与气缸孔壁相接触的端面为非对称式形状，当活塞向下运动时，可增大与气缸孔壁的接触面积。
31.通过将两个刮片环与气缸孔壁相接触的端面设为非对称式形状，使得活塞在下行过程中，有效增加了刮片环与气缸孔壁的接触面积，从而提升了刮片环的刮油能力。解决了现有组合油环在活塞下行过程中，刮片环与气缸孔壁接触面积减小，使得刮油能力弱，导致机油异常消耗的问题。
32.刮片环1的端面为沿刮片环1高度方向的中垂线呈非对称式形状。
33.衬环2上形成有与刮片环1的另一端面相接触的倾斜面201和与刮片环1的侧壁相接触的凸肩202，倾斜面201和凸肩202共同实现对两个刮片环1的挤压。
34.通过在衬环上形成有与刮片环的另一端面相接触的倾斜面和与刮片环的侧壁相接触的凸肩，活塞在下行过程中，倾斜面和凸肩共同实现对两个刮片环的挤压，保证了刮片环端面与气缸孔壁接触力的稳定性，从而保证了刮片环的刮油能力。
35.刮片环1与衬环2相接触的另一端面为沿刮片环1高度方向的中垂线呈对称式形状。
36.刮片环1用于与气缸孔壁相接触的端面从下往上依次包括第一倾斜段101、第二倾斜段102和弧形段103；
37.倾斜面201的倾斜角度为a1，则第一倾斜段101的倾斜角度a2=a1，第二倾斜段102的倾斜角度a3=3a1。
38.当刮片环1的宽度为l1时，则刮片环1的高度h1=1/5l1，弧形段103的半径r1=1/20l1，衬环2的凸肩202的宽度l2=1/3l1，衬环2的倾斜面201到凸肩202之间的距离为l3=9/20l1，衬环2的凸肩202的高度h2=1/20l1。
39.通过将衬环倾斜面的倾斜角度a1和刮片环的宽度配合设计，提高了刮片环在活塞下行工况下运动姿态（略上翘）的稳健性，保证了刮片环的端面始终与气缸孔壁有效接触，提高了刮油能力。
40.刮片环1与衬环2相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2=1/10l1。
41.本实施例中，倾斜角度a1为15
°
。对于1.6自吸发动机，刮片环1的宽度l1为1.55~1.75mm。
42.实施例2
43.如图1至图3所示，一种组合油环，包括两个刮片环1和衬环2，衬环2设在两个刮片环之间，两个刮片环1用于与气缸孔壁相接触的端面为非对称式形状，当活塞向下运动时，可增大与气缸孔壁的接触面积。
44.刮片环1的端面为沿刮片环1高度方向的中垂线呈非对称式形状。
45.衬环2上形成有与刮片环1的另一端面相接触的倾斜面201和与刮片环1的侧壁相接触的凸肩202，倾斜面201和凸肩202共同实现对两个刮片环1的挤压。
46.刮片环1与衬环2相接触的另一端面为沿刮片环1高度方向的中垂线呈对称式形状。
47.刮片环1用于与气缸孔壁相接触的端面从下往上依次包括第一倾斜段101、第二倾斜段102和弧形段103；
48.倾斜面201的倾斜角度为a1，则第一倾斜段101的倾斜角度a2=a1，第二倾斜段102的倾斜角度a3=3a1。
49.当刮片环1的高度为h1时，则刮片环1的宽度l1=11/2h1，弧形段103的半径r1=1/4h1，衬环2的凸肩202的宽度l2=3/2h1，衬环2的倾斜面201到凸肩202之间的距离为l3=2h1，衬环2的凸肩202的高度h2=1/4h1；
50.刮片环1与衬环2相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2=1/2h1。
51.通过将衬环倾斜面的倾斜角度a1和刮片环的高度配合设计，提高了刮片环在活塞下行工况下运动姿态（略上翘）的稳健性，保证了刮片环的端面始终与气缸孔壁有效接触，提高了刮油能力。
52.本实施例中，倾斜角度a1为15
°
。对于1.6自吸发动机，刮片环1的高度h1为0.35~0.37mm。
53.本实施例中还提供了一种发动机，包括本实施例中的组合油环，组合油环安装在活塞的油环槽中。
54.将实施例1中的组合油环安装在发动机活塞的油环槽中，进行台架模拟整车试验，试验结果检测得知，整车国ⅵb wltc高速减速工况下pn峰值降低20~40%，整车国ⅵb排放测试pn达成限值标准40%内，从而证明了实施例1中设计的组合油环，增强了活塞下行工况下组合油环对气缸孔壁机油的刮油处理能力，降低了机油的异常消耗。
55.本实施例中还提供了一种车辆，包括本实施例中的发动机。
56.本实用新型提供的组合油环、发动机及车辆，首先，通过将两个刮片环与气缸孔壁相接触的端面设为非对称式形状，使得活塞在下行过程中，有效增加了刮片环与气缸孔壁的接触面积，从而提升了刮片环的刮油能力。解决了现有组合油环在活塞下行过程中，刮片环与气缸孔壁接触面积减小，使得刮油能力弱，导致机油异常消耗的问题；其次，通过在衬环上形成有与刮片环的另一端面相接触的倾斜面和与刮片环的侧壁相接触的凸肩，活塞在下行过程中，倾斜面和凸肩共同实现对两个刮片环的挤压，保证了刮片环端面与气缸孔壁接触力的稳定性，从而保证了刮片环的刮油能力；最后，通过将衬环倾斜面的倾斜角度a1与刮片环的宽度配合设计，或者将衬环倾斜面的倾斜角度a1与刮片环的宽度配合设计，提高了刮片环在活塞下行工况下运动姿态（略上翘）的稳健性，保证了刮片环的端面始终与气缸孔壁有效接触，提高了刮油能力，在汽车内燃机技术领域，具有推广实用价值。
57.以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种组合油环，包括两个刮片环(1)和衬环(2)，所述衬环(2)设在两个刮片环之间，其特征在于，两个所述刮片环(1)用于与气缸(3)的孔壁相接触的端面为非对称式形状，当活塞向下运动时，可增大与气缸孔壁的接触面积；所述衬环(2)上形成有与所述刮片环(1)的另一端面相接触的倾斜面(201)和与所述刮片环(1)的侧壁相接触的凸肩(202)，所述倾斜面(201)和凸肩(202)共同实现对两个所述刮片环(1)的挤压；所述刮片环(1)用于与气缸孔壁相接触的端面从下往上依次包括第一倾斜段(101)、第二倾斜段(102)和弧形段(103)；所述倾斜面(201)的倾斜角度为a1，则所述第一倾斜段(101)的倾斜角度a2＝a1，所述第二倾斜段(102)的倾斜角度a3＝3a1；当所述刮片环(1)的宽度为l1时，则刮片环(1)的高度h1＝1/5l1，弧形段(103)的半径r1＝1/20l1，衬环(2)的凸肩(202)的宽度l2＝1/3l1，衬环(2)的倾斜面(201)到凸肩(202)之间的距离为l3＝9/20l1，衬环(2)的凸肩(202)的高度h2＝1/20l1。2.根据权利要求1所述的组合油环，其特征在于，所述刮片环(1)的端面为沿刮片环(1)高度方向的中垂线呈非对称式形状。3.根据权利要求1所述的组合油环，其特征在于，所述刮片环(1)与所述衬环(2)相接触的另一端面为沿刮片环(1)高度方向的中垂线呈对称式形状。4.根据权利要求1所述的组合油环，其特征在于，所述刮片环(1)与所述衬环(2)相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2＝1/10l1。5.根据权利要求1所述的组合油环，其特征在于，当所述刮片环(1)的高度为h1时，则刮片环(1)的宽度l1＝11/2h1，弧形段(103)的半径r1＝1/4h1，衬环(2)的凸肩(202)的宽度l2＝3/2h1，衬环(2)的倾斜面(201)到凸肩(202)之间的距离为l3＝2h1，衬环(2)的凸肩(202)的高度h2＝1/4h1；所述刮片环(1)与所述衬环(2)相接触的另一端面为弧形构造，半径为r2，则r2＝1/2h1。6.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求5任一所述的组合油环，组合油环安装在活塞(4)的油环槽(401)中。7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求6所述的发动机。

技术总结

本实用新型涉及一种组合油环、发动机及车辆。组合油环，包括两个刮片环和衬环，所述衬环设在两个刮片环之间，两个所述刮片环用于与气缸的孔壁相接触的端面为非对称式形状，当活塞向下运动时，可增大与气缸孔壁的接触面积。本实用新型还提供了一种发动机，包括所述的组合油环。本实用新型还提供了一种车辆，包括所述的发动机。本实用新型解决了现有组合油环在活塞下行过程中，刮片环与气缸壁接触面积减小，使得刮油能力弱，导致机油异常消耗的问题。导致机油异常消耗的问题。导致机油异常消耗的问题。