技术领域
[0001] 本实用新型涉及
活塞环技术领域，尤其涉及一种天然气发动机活塞环组。
背景技术
[0002] 天然气同其他清洁
能源相比具有资源丰富、燃烧清洁、技术成熟、安全可靠、经济实用等优点，其已成为世界车用清洁
燃料的发展方向。而
天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。
[0003] 由于天然气发动机自身的特点、结构，容易存在以下问题：
[0004] ①、机油润困难，易产生磨损。
[0006] 除此之外天然气发动机还有一个更显著的特点：存在
燃烧室高温尾气中氮
氧化物含量高和润滑难，即两高一难。所谓两高一难的润滑特点，会使普通机油氧化过快，导致机油品质下降或失效过快。此种现象不利于对发动机的润滑和保护。同时在高温下，普通机油的高灰分添加剂极易在发动机部件表面生成坚硬
沉积物。所以天然气发动机中活塞环的润滑条件较差存在易磨损的倾向。
[0007] 因此，亟需通过对发动机活塞环的结构、几何尺寸等参数选择，研发出一种天然气发动机活塞环组用以解决、改善天然气发动机存在的上述突出问题。实用新型内容
[0008] (1)要解决的技术问题
[0009] 本实用新型为了克服现有天然气发动机中活塞环的润滑条件较差、易磨损、气密性差的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种适应性强、不易磨损、气密性好的天然气发动机活塞环组。
[0010] (2)技术方案
[0011] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种天然气发动机活塞环组，包括有环槽、第一道气环、第二道气环和组合油环，第一道气环、第二道气环和组合油环安装在活塞的头部的环槽内，第一道气环位于活塞环组的顶部，第二道气环位于活塞环组的中部，组合油环位于活塞环组的下部，第一道气环的截面为矩形，并且其端面设有
倒角，第二道气环的截面设置有一个缺口，第二道气环的截面为外鼻型，组合油环包括有上刮片、衬簧和下刮片，第二道气环的内侧设有细
弹簧。
[0012] 优选地，所述第一道气环包括有上气环和下气环，上气环和下气环装在一个环槽里，上气环和下气环的环口相互错开。
[0013] 优选地，所述上气环和下气环的环口相互错开的角度为180°。
[0014] 优选地，所述上气环和下气环通过气环弹簧连接。
[0015] 优选地，所述第一道气环的材质为特种
铁球材料，所述特种铁球材料抗弯强度》1300MPa，硬度高达HRC40-46。
[0016] 优选地，所述第二道气环的材质为
合金铸铁材料，所述合金铸铁材料抗弯强度》650MPa，硬度高达HRB106-119。
[0017] 优选地，所述第二道气环与
气缸壁贴合的外圆面设置为锥角结构，外圆面与
气缸体之间的锥角为2°-3°。
[0018] 优选地，所述第二道气环为反扭曲环。
[0019] 优选地，所述第二道气环的高度为3mm。
[0020] 优选地，所述第二道气环的外圆面采用铬陶瓷复合
镀层。
[0021] 工作原理：第一道气环的截面为倒“T”型，这样可以增大第一道气环与气缸壁的
接触面积，提高热传递效率。第二道气环的截面设置有一个缺口，第二道气环的截面为外鼻型，外鼻形锥度环由于其外圆下部凹切则环下部的间隙增大因而使油压升高减小从而减少了机油的倒窜。
[0022]
钢带组合油环由两个刮片和一个衬簧构成这种环的特点不仅在于接触压
力高，而且由于上下刮片能够分别动作所以对正圆度较差的气缸来说也具有良好的适应性更重要的是每个刮片不仅与气缸之间的滑动面处保持密封而且也在环槽的上下端面之间保持对机油的气密作用。
[0023] 所述第二道气环的内侧设有细弹簧，细弹簧可以把第二道气环紧贴气缸壁，增强
密封性。
[0024] 所述第一道气环包括有上气环和下气环，上气环和下气环装在一个环槽里，上气环和下气环的环口相互错开，有效的减少了漏气通道的大小，使活塞环起到良好的密封作用。
[0025] 所述上气环和下气环的环口相互错开的角度为180°，此时漏气量最小，密封作用最好。
[0026] 所述上气环和下气环通过弹簧连接，可以固定上气环和下气环的环口相互错开的角度，同时可以让气环能紧贴环槽上下部位，提高气密性。
[0027] 所述第二道气环为反扭曲环，能从根本上阻止机油流入环槽的下侧。
[0028] (3)有益效果
[0029] 本实用新型解决了现有所以天然气发动机中活塞环的润滑条件较差、易磨损、气密性差的缺点，达到了适应性强、不易磨损、气密性好的效果。
附图说明
[0030] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0031] 图2为本实用新型分第一道气环的截面示意图。
[0032] 图3为本实用新型第二道气环的截面示意图。
[0033] 图4为本实用新型第二道气环的结构示意图。
[0034] 图5为本实用新型组合油环的结构示意图。
[0035] 图6为本实用新型第一道气环的结构示意图。
[0036] 附图中的标记为：1-环槽，2-第一道气环，3-第二道气环，4-组合油环，21-上气环，22-下气环，23-分选板，31-缺口，32-细弹簧，41-上刮片，42-衬簧，43-下刮片。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和
实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0038] 实施例1
[0039] 一种天然气发动机活塞环组，如图1-6所示，包括有环槽1、第一道气环2、第二道气环3和组合油环4，第一道气环2、第二道气环3和第三道组合油环4安装在活塞的头部的环槽1内。第一道气环采用原柴油机环结构矩形，镶嵌偏桶结构。优化的偏桶面，既可以保证漏气量又可以保证机油耗；同时由于采用镶嵌结构，则避了活塞环外圆的下倒角，明显减少了漏气通道，同时也使活塞环的最终控油得到了加强，机油耗明显降低但是如果对漏气量、矩形环端面与环槽接触面积大，可以有效的密封及控制向上
泵油，同时也利于高温的传递。第一道气环2位于活塞环组的顶部。
[0040] 第二道气环3位于活塞环组的中部，第一道气环2的截面为外圆周面较大的、成放倒状态的“T”型，当然，其截面也可为矩形。第二道气环3的截面设置有一个缺口31，第二道气环3的截面为外鼻型，其中外鼻型为在第二道气环3外圆周面的下部，向斜上方开设一环形缺口后，第二道气环3的截面呈现的形状。此种外鼻型的第二道气环3可在向下运动时，对外侧表面进行更好的刮擦。组合油环4包括有上刮片41、衬簧42和下刮片43，所述衬簧42位于上、下刮片41、43之间，第二道气环3的内侧设有细弹簧32，所述细弹簧32延第二道气环3径向设置在第二道气环3的内圆周面。
[0041] 第二道环采用外鼻形环，外鼻形锥度刮油环，加强刮油性能。通常在一个环组中，越在下面的活塞环，所供给的机油越多，以第二道环在下降行程中刮下来的油难以及时溢走，致使挤入活塞环隙中的油压升高，因而使机油向上倒窜，降低刮油效果。而外鼻形锥度环，由于其外圆下部凹切，则环下部的间隙增大，因而使油压升高减小，从而减少了机油的倒窜。当然这种环的缺点是容易导致发动机气量增加，但目前我们所开发的天然气发动机都是
增压机，爆发压力大，本身第二道环在设计时就要考虑泄的控制。所以这种缺点此时不会导致发动机漏气量增大，反而有利于漏气量的控制。
[0042] 第三道组合油环4位于活塞环组的下部，第三道采用
钢带组合油环4，该环回油路通畅，刮片与环槽上下侧贴合紧密，接触压力高，故其刮油性及油密封性好，同时，由于其重量轻、磨擦功耗小。第三道采用刚才组合油环4的衬环周向展开的形状为波浪形。
[0043] 所述第一道气环2包括有上气环21和下气环23，上气环21和下气环23装在一个环槽1里，上气环21和下气环23的环口相互错开。
[0044] 所述上气环21和下气环23的环口相互错开的角度为180°。
[0045] 所述上气环21和下气环23通过气环弹簧22连接。
[0046] 所述第一道气环2的材质为特种铁球材料，所述特种铁球材料抗弯强度＞1300MPa，硬度高达HRC40-46。
[0047] 所述第二道气环3的材质为合金铸铁材料，所述合金铸铁材料抗弯强度＞650MPa，硬度高达HRB106-119。
[0048] 所述第二道气环3与气缸壁贴合的外圆面设置为圆台状，外圆面与气缸体之间的锥角为2°-3°。
[0049] 所述第二道气环3为反扭曲环。
[0050] 所述第二道气环3的高度为3mm。
[0051] 所述第二道气环3的外圆面采用铬陶瓷复合镀层。
[0052] 工作原理：第一道气环2的截面为外圆周面较大的放倒的“T”型环，这样可以增大第一道气环2与气缸壁的接触面积，提高热传递效率。第二道气环3的截面设置有一个缺口31，第二道气环3的截面为外鼻型，外鼻形锥度环由于其外圆下部凹切则环下部的间隙增大因而使油压升高减小从而减少了机油的倒窜。
[0053] 钢带组合油环4由两个刮片和一个衬簧42构成这种环的特点不仅在于接触压力高，而且由于上下刮片43能够分别动作所以对正圆度较差的气缸来说也具有良好的适应性更重要的是每个刮片不仅与气缸之间的滑动面处保持密封而且也在环槽1的上下端面之间保持对机油的气密作用。
[0054] 所述第二道气环3的内侧设有细弹簧32，细弹簧32可以把第二道气环3紧贴气缸壁，增强密封性。
[0055] 所述第一道气环2包括有上气环21和下气环23，上气环21和下气环23装在一个环槽1里，上气环21和下气环23的环口相互错开，有效的减少了漏气通道的大小，使活塞环起到良好的密封作用。
[0056] 所述上气环21和下气环23的环口相互错开的角度为180°，此时漏气量最小，密封作用最好。
[0057] 所述上气环21和下气环23通过弹簧连接，可以固定上气环21和下气环23的环口相互错开的角度，同时可以让气环能紧贴环槽1上下部位，提高气密性。
[0058] 所述第二道气环3为反扭曲环，能从根本上阻止机油流入环槽1的下侧。
[0059] 实施例2
[0060] 一种天然气发动机活塞环组，如图1-6所示，包括有环槽1、第一道气环2、第二道气环3和组合油环4，第一道气环2、第二道气环3和组合油环4安装在活塞的头部的环槽1内，第一道气环2位于活塞环组的顶部，第二道气环3位于活塞环组的中部，组合油环4位于活塞环组的下部，第一道气环2的截面为倒“T”型，第二道气环3的截面设置有一个缺口31，第二道气环3的截面为外鼻型，组合油环4包括有上刮片41、衬簧42和下刮片43，第二道气环3的内侧设有细弹簧32。
[0061] 所述第一道气环2包括有上气环21和下气环23，上气环21和下气环23装在一个环槽1里，上气环21和下气环23的环口相互错开。
[0062] 所述上气环21和下气环23的环口相互错开的角度为180°。
[0063] 所述上气环21和下气环23通过气环弹簧连接。
[0064] 所述第一道气环2的材质为特种铁球材料，所述特种铁球材料抗弯强度＞1300MPa，硬度高达HRC40-46。
[0065] 所述第二道气环3的材质为合金铸铁材料，所述合金铸铁材料抗弯强度＞650MPa，硬度高达HRB106-119。
[0066] 所述第二道气环3与气缸壁贴合的外圆面设置为锥角结构，外圆面与气缸体之间的锥角为2°-3°。
[0067] 所述第二道气环3为反扭曲环。
[0068] 所述第二道气环3的高度为3mm。
[0069] 所述第二道气环3的外圆面采用铬陶瓷复合镀层。
[0070] 工作原理：第一道气环2的截面为倒“T”型，这样可以增大第一道气环2与气缸壁的接触面积，提高热传递效率。第二道气环3的截面设置有一个缺口31，第二道气环3的截面为外鼻型，外鼻形锥度环由于其外圆下部凹切则环下部的间隙增大因而使油压升高减小从而减少了机油的倒窜。
[0071] 钢带组合油环4由两个刮片和一个衬簧42构成这种环的特点不仅在于接触压力高，而且由于上下刮片43能够分别动作所以对正圆度较差的气缸来说也具有良好的适应性更重要的是每个刮片不仅与气缸之间的滑动面处保持密封而且也在环槽1的上下端面之间保持对机油的气密作用。
[0072] 所述第二道气环3的内侧设有细弹簧32，细弹簧32可以把第二道气环3紧贴气缸壁，增强密封性。
[0073] 所述第一道气环2包括有上气环21和下气环23，上气环21和下气环23装在一个环槽1里，上气环21和下气环23的环口相互错开，有效的减少了漏气通道的大小，使活塞环起到良好的密封作用。
[0074] 所述上气环21和下气环23的环口相互错开的角度为180°，此时漏气量最小，密封作用最好。
[0075] 所述上气环21和下气环23通过弹簧连接，可以固定上气环21和下气环23的环口相互错开的角度，同时可以让气环能紧贴环槽1上下部位，提高气密性。
[0076] 所述第二道气环3为反扭曲环，能从根本上阻止机油流入环槽1的下侧。
[0077] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本
发明构思的前提下，还可以做出若干
变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
