专利名称：保力活塞的制作方法
保力活塞
本发明涉及所有用于气缸套的活塞和气环。确切的说它是能有效阻止气环 串气、不向活塞顶部串机油、还能长期保持内燃机动力的改槽活塞和重叠气环。 随着内燃机制造技术的不断发展，但所有内燃机都会随着公里数的增加和 机械的磨损、慢慢的使它出现动力下降、烧机油、增加油耗。而导致此现象发 生的原因就是活塞、活塞环与气缸，还有气门与挡油罩之间有正常的机械磨损， 这就使它们之间的配合间隙不断变大。特别是活塞上的气环它会因相关的磨损 而使它的开口间隙不断变大，自然就无法满足燃烧室对它的密封要求。不过这 在公里数极少的私家车和公务车上的表现却是不易看到的。然而在公里里程极 高的出租车、大货车、大客车上的表现则是极为常见的。在气缸内活塞上的 气环会对口或接近对口，这主要是传统活塞在气环槽的设计上，以及在气环开 口的设计和使用上都有不足，从而导致气环开口有串气的机会。
本技术极为简单其目地就是向各种内燃机，提供一种能有效阻止气环"对 口"所需要的，而且是只把气环槽特意加宽(或称加高)的内燃机活塞(见
图1、 (a)所示)。在这个加宽气环槽的活塞上即可把常用的第一道气环和第二道 气环经过重叠后放入其内使用。也可把第一道气环和第二道气环合并制造成一 个气环，并具有两个气环同样厚度而且开口端是重叠的气环，放入这个被加宽
气环槽的活塞上独立使用(见图2、 (a)、 (b)所示)。此技术均能长期稳定燃烧
室的作功压力、做到不串气、不串机油并延长内燃机的使用时间，既省工省钱、 又简单耐用。
(注以下气缸简称为缸套，活塞环是指气环，气门油封是指气门挡油罩， 气环槽的加宽也称加高，三保是指对内燃机的三级维修，开口端重叠气环是指 在活塞加宽槽内只单独使用的--个气环)到目前为止、现有内燃机的气环都是单个气环分置于活塞各个环槽内的， 当分置气环它的开口间隙有磨损变大以后，它对燃烧室所起到密封作用却是不 尽人意的。也就是在活塞油环槽上方一般都有两个分开的活塞气环槽，正是因 安装在这两个分开气环槽内的两道气环、其外径因长期随活塞在缸套内壁上的 相互磨损，从而在使气缸内径变大的同时也使气环各自的"开口"间隙逐渐变 大，再加上活塞的直径又小于气环在缸套内的最大直径，这样就会在上下间隔
的两个气环开口中间e位置与缸套内壁之间出现环槽"串气通道"见图3 、 (a)、 ABC点所示。为解决这两个气环开口之间与缸套内壁之间所形成的环槽串气 通道问题，简单有效方法之一就是将开口错开的两个气环合并到一个活塞气环 槽内，这样既使是气环因磨损使它的开口间隙变得再大、但只要两气环的开口 不是百分之百的对口、在重叠的两气环中间自然就不存在串气通道的问题。换 句话说就是在活塞上只留下一个油环槽和一个气环槽，并把留下的一个活塞气 环槽给它加宽(或称加高)再把重叠在一起不对口的两个气环放入这个被加高 的活塞气环槽内。简单方法之二就是干脆把两个气环合并制造成一个气环，并 在气环开口两端各端约一厘米的地方、给它制造成象楼梯的台阶形状， 一端为 正台阶另一端为反扣过来的台阶见图2，并把它放入加宽的气环槽内，同样能 有效的解决两个气环槽、安置两个气环后因磨损使开口变大所形成的"环槽串 气"通道和气环对口的问题。 .以下结合附图加以说明
图l、为最佳实施例活塞气环槽加宽示意图。其中(a)为正立面图。(b) 为剖面图，(c)为侧立面图，(d)为平面图。
图2、为最佳单个气环开口重叠示意图。其中(a)为平面图，(b)为立面图。 图3、为老式活塞上两道气环开口接近对口、或两个气环开口互为对角角 度小于90度、或两个气环开口接近百分之百对口时的串气串机油通道示意图。 其中(a)为正立面图l， (b)为正立面图2。
如图l、 (a)所示这是气环槽改进加宽后的活塞；A点是加宽的活塞气环 槽、B点是一道油环槽、C点为活塞销孔。本技术突破了传统活塞气环"槽" 的分槽设计、也小有改变了气环的安装方法。其技术方案就是把传统活塞上两个分开的气环槽要合并成一个槽。当然这个加宽槽的活塞即可给两个重叠气环 使用，也可给将两个气环重叠合并制造成一个叠口气环来使用(原有油环槽不 变)值得一提的是活塞环槽的槽宽(或称槽高)应以可轻松放入两个气环的厚 度为准，还有在加工活塞气环槽的时候，其槽深度要以常用第二道气环所需深 度为准，否则活塞和第二道气环将无法安装到气缸内，原因是常用第二道气环 和第一道气环的内外直径不一样。如使用开口端是重叠的单个气环则可随便安装。 更进一步的来说就是当两个不对口的气环被重叠安装在加宽的活塞 环槽内，再经过内燃机长期工作后、虽然缸套与活塞之间会出现磨损。但具有 张力的气环在与缸套内壁磨损时却是越磨越吻合。尽管气环的开口间隙是越磨 损越大，但重叠的气环会自然的封闭这个磨大的开口间隙，只要重叠气环不出 现真正的对口，这重叠气环密封燃烧室的能力要大于分槽安装的两个气环。这 是因重叠气环中间不仅没有以往活塞气环槽那样的间隔，更不存在由间隔气环 与缸套内壁之间所形成的环型串气、串机油通道(指气环和气环之间的中空部 分见图3、 (a)、 C点至B点虚线所示)到此我们就有了始终能保持燃烧室工作
压力、即不会向曲轴箱串气也不会上串机油而且是动力强劲的内燃机。
如图2所示、它是在单个气环的基础上由第一道气环和第二道气环重叠合 并制造而成。更是在两个气环重叠后由它们两个气环的开口在接近对口时的状 态演变而来。也是应加宽活塞气环槽的需要而产生。虽然该立面图中气环开口 目前是呈张开状态， 一旦把它装入气缸后它的开口将会自然闭合。由于在活塞 加宽槽内只使用一个气环所以就不存在开口对角安装的事儿，更不存在气环开 口相互对口的事儿。同时它所产生的密封效果也比使用两个重叠气环会更好， 这对燃烧室而言可以说是真正的无"开口间隙"对接。不过在制造该气环时--定要有两个常用气环的厚度，以便把该气环在开口两端各约一厘米处设计成台 阶形状，同时要求气环开口端的厚度应是该环厚度的二分之一，这样该环才会 有很好的强度。如果气环厚度做得太薄、那么该气环在开口两端的厚度将会更 薄。如长期在气缸内运行这就有可能导致气环在开口端最薄处出现断裂。
如图3、 (a)、 (b)所示这是从烧机油、动力降低的内燃机气缸套当中抽出 的活塞与活塞气环的放大模拟图。从图上显示出两道上下分置气环"开口"接近对口时的状况。A点为第一道气环开口处，B点为第二道气环开口处，C点 虚线段为两道气环中间的间隔(中空)部分，以上ABC各点正是造成动力下
降、烧机油、增加油耗的主要病源之一。更详细的说明 一、就是在缸套内壁
与活塞外缘之间有正常的磨损、从而使它们之间的间隙变大，在缸套内径变大 的同时也导致气环的"开口"间隙变大。二、气环与缸套内壁之间的磨损从而 使气环本身的开口间隙再次变大。三、普通活塞在一道气环和二道气环之间本 身就存在着不能使上下两个气环重叠密合的"间隔"。也正是因有了过大的气环 开口间隙、和无法使上下两道气环重叠的环与环的间隔，再加上活塞磨损后的 直径总是小于气环在气缸套内的直径，所以两道气环在随活塞运行时、就会在 磨损间隙变大的两个"气环开口"中间、与缸套内壁接合处自然形成环型气体
通道，进而导致燃烧室内的压縮气体向外逃串。它的串气路径是从燃烧室出发
经活塞与缸套内壁之间的磨损间隙、再由气环A点、经C点中空通道至B点气 环开口处向下(见图3(a)所示)、再沿着活塞油环槽机油回流孔或活塞与缸套内 壁之间的间隙向曲轴箱串气。而活塞油环所携带上来的部份机油则是反向、沿 缸套内壁经气环B点开口处向上、通过C点两气环之间的中空通道、再从气环 A点开口处向上串至活塞顶部并进入燃烧室(见图3(a)所示)。久而久之两道分 开的磨损变大的气环"开口"又在燃爆气体压力的推动下、使A点开口和B点 开口逐渐的被迫互相靠拢。也就是两个气环开口的对角角度，由原来安装时的 互为180度角、慢慢的变成小于180度或接近90度或小于9 O度或百分之百的 走向重合、也叫气环对口 (见图3(b)、 A点经C点经B点所示)到目前为止所 有需要三保或大修的内燃机，至少都是因有一到两个气缸内的气环出现了对口 或接近对口的现象，从而导致动力不足、增加油耗、烧机油！如大货车和出租 车在无漏油的情况下轻的十天半月添加一次机油、重的三至五天加一次机油。 不过因挡油罩和气门等部位的磨损所损失的机油则不属本案。
长期以来、为防止气环漏气防止机油进入燃烧室，人们对燃烧室的密封性 曾做过很多的努力，尽管使用好的钢材和机油，但最终还是挡不住活塞与气缸、 气环与气缸的相互磨损。从常用活塞和气环在缸套内的磨损中不难看出，两道 分开的气环在缸套内确实是因磨损，使它们的开口间隙变得是越来越大。其实对于内燃机燃烧室的密封要求而言、它与汽车油压刹车系统的密封要求应完全 是一样的。试想一下如果刹车总泵内的橡胶皮碗、要是稍有极小的磨损缺口、 就会直接导致油压不足刹车无力刹车失灵。那么作为气环如有极小的缺口或对 口、同样会直接导致燃烧室工作压力不足，气体在被压縮的时候就会顺着"缺 口"向曲轴箱逃窜(俗称窜气)或是机油上窜。
对比之下，只要把重叠气环安装在加宽的活塞气环槽内，它们就难以出现 真正的对口，就能保持内燃机的动力。而油环槽及油环的安装方法不变。
再重申一下在加宽槽的活塞上使用重叠气环，或口端重叠的单个气环，都 能完全封堵气环自身带来的开口间隙。虽然缸套的内径和气环的开口都在慢慢 的变大，但燃烧室的封闭状态却是更加严密，这对提高汽柴油机的工作效益是 非常有用的，因为它不仅能保证燃烧室有一丝不漏的密封环境，还可最大限度 的阻止机油上串，自然也就减少机油燃烧后的颗粒排放，同时也能阻止可燃混 合气体下窜到曲轴箱并使它得以全部燃烧。
然而在加宽的活塞气环槽内是安装两个重叠气环，还是安装开口端是重叠 的单个气环？这要依人所购买到的产品而定，总之在排量相同节气门开度相同 的情况下、本产品均可让各种车辆的动力经久不减。
此外对于要给内燃机进行三保的用户来说同样能用。 一般首次动力三保都是 以更换活塞环和气门油封为主。现用内燃机第一次维修所拆下的活塞都可在第 一道气环槽上进行加宽，也就是把活塞最上面的气环槽按两个新气环重叠厚度 请车工师傅把它加宽(注第二道气环槽不改变)其改槽深度是以第二道气环 所需要的深度为准、否则第二道气环和活塞将不能安装到缸套内。而使用幵口 是叠口的单个气环则不存在气环槽深和槽浅的问题。还要说明的是在使用本方 法后由于活塞的吸力更为强劲，所以内燃机在三保时不仅要更换挡油罩更要考 虑更新气门，否则在挡油罩与气门接合有磨损的地方，即使是换了新的挡油罩 也将无力阻挡机油的窜入。另外用过的气缸其缸径或多或少的都有不同成度的 失园，所以只要是用了新的气环它都会将失园缸套内壁上的微量机油，推向活 塞顶部从而造成少量机油燃烧。但随着气环与缸套内壁的不断磨合，这微量机 油被烧的状况将会慢慢的减少，毕竟旧缸套旧活塞不能和新的相比。所以在缸套与活塞不更新的情况下最好是把旧气门也换新，这样才能有效的保证三保后 的内燃机不烧机油。
综上所述，用加宽槽活塞和重叠气环，与多槽活塞及气环所产生的动力相 比来看其主要区别是在多槽活塞上磨损变大的、分开的两个气环开口将会伴 随着燃爆气体的压力被迫向对口方向移动。所以由多槽活塞和气环所组成的内 燃机其动力表现是呈逐年下降的趋势。
然而，由加宽槽活塞和重叠(或叠口)气环所组成的内燃机，其输出的动 力则能长期存在且动力不减，这是因为气环的开口虽也会变大，但重叠的气环 在它的开口处是很难产生真正的对口现象，不完全对口的气环则能保证有不漏 气的燃烧室，同时就能保证内燃机有强劲的动力。而单独使用开口端是重叠的 气环则不存在开口对口的问题。
权利要求
1、一种把气环槽特意加宽(或称加高)的内燃机活塞。
2、 一种开口端是重叠的并单个使用的气环。
3、 根据权利要求1所述的一种把气环槽特意加宽(或称加高)的内燃 机活塞，其特征是可把二个气环经过重叠后在安装到这个加宽的活塞气环 槽内。
4、 根据权利要求2所述的一种开口端是重叠的并能单个使用的气环， 其特征是在加宽(或称加高)的活塞气环槽内，只安装使用一个开口端是 重叠的气环。
全文摘要
一种能有效阻止气环“对口”所需要的，而且是只把气环槽特意加宽(或称加高)的“保力活塞”。在这个加宽气环槽的活塞上即可将常用的第一道气环和第二道气环经过重叠后放入其内使用，也可把第一道气环和第二道气环合并制造成一个气环，并具有两个气环同样厚度而且开口端是重叠的气环，放入这个被加宽气环槽的活塞上独立使用。此技术均能长期稳定燃烧室的作功压力、做到不串气、不串机油并延长内燃机的使用时间，既省工省钱、又简单耐用。
文档编号F02F5/00GK101532447SQ200810086119
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者云 罗 申请人:云 罗