一種發動機頂置式刮碳環裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械技術領域，具體涉及一種發動機頂置式刮碳環裝置。
【背景技術】
[0002]發動機在工作過程中，受燃料質量的影響，活塞頭部外圓表面和活塞環槽內容易出現積碳，研究表明，一旦活塞頭部的積碳加厚到接近氣缸套內壁時，氣缸套的磨損率將急劇上升，同時附著在活塞環槽內的積碳容易引起活塞環磨損，嚴重時會造成活塞環卡滯，進而引起拉缸等嚴重故障。目前在發動機領域，主要采用在氣缸套內孔上部加裝刮碳環的辦法，刮去活塞頭部積碳，如專利《一種內燃機及其活塞刮碳環》(CN203822461U)就采用了氣缸套內置刮碳環結構。該結構可以有效清除活塞頭部積碳，但也帶來了許多不利因素，主要表現在:1、刮碳環承擔著刮碳的作用，極易磨損，最好采用表面氮化的方法提高其耐磨性，但是，為保證氣缸套強度，刮碳環通常做成薄壁零件，而薄壁零件進行氮化處理后會造成嚴重變形，因此，該結構的刮碳環耐磨性不好，使用壽命較短。2、氣缸套內置刮碳環結構中，氣缸套抬肩最接近發動機的燃燒室，熱負荷較大，但為了保證氣缸套抬肩上支撐面處的強度，無法在氣缸套抬肩上設計冷卻腔，因此，該結構中氣缸套抬肩處的冷卻效果較差，若發動機長期在高熱負荷工況下工作，氣缸套抬肩處的熱應變加大，將會增加活塞頭部與氣缸套粘結的風險。3、柴油機工作較長時間后，由于積碳的影響，刮碳環外壁與氣缸套上的刮碳環槽之間不可避免會有積碳填充，刮碳環與氣缸套出現卡滯，這對拆卸刮碳環帶來很大困難。
【實用新型內容】
[0003]為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提出一種發動機頂置式刮碳環裝置。
[0004]本實用新型為完成上述目的采用如下技術方案:
[0005]—種發動機頂置式刮碳環裝置，所述刮碳環裝置的刮碳環設置在氣缸套與氣缸蓋之間；所述氣缸套、氣缸蓋、刮碳環的外部設置有冷卻水套；所述刮碳環的內孔直徑小于氣缸套的內孔直徑；所述刮碳環與活塞頭部間隙配合；所述氣缸套與活塞裙部間隙配合；所述刮碳環內壁面的下端具有向內伸出、用于刮除活塞頭部位置積碳的刮碳刃；所述刮碳環上端面的中部具有向上伸出的環形凸臺，且所述的環形凸臺與氣缸蓋下端面的凹槽相吻配；所述刮碳環與氣缸蓋之間設置有氣密封環和頂置水密封圈，用于封水和封氣；所述刮碳環外壁面的中部具有環形凹槽I，且所述的環形凹槽I與冷卻水套上的冷卻腔相連通，構成用以刮碳環進行冷卻的環形冷卻腔。
[0006]所述刮碳環的上端面上具有用以安裝氣密封環的環形凹槽II和用以安裝頂置水密封圈的環形凹槽III。
[0007]所述的刮碳環與水套之間由側置水密封圈密封。
[0008]本實用新型提出的一種發動機頂置式刮碳環裝置，刮碳環安裝在氣缸套頂部，與氣缸套之間不存在結合力，刮碳環拆裝便利，不需要專用工具；刮碳環通過內孔下方的刮碳刃不斷清掃活塞頭部積碳，對刮碳環的耐磨性提出很高的要求，所以，本實用新型中，刮碳環采用整體氮化處理，極大提高了刮碳環的耐磨性和使用壽命；刮碳環與燃燒室和活塞頭部直接接觸，熱負荷較大，本實用新型中，刮碳環外圓上設置有較大的冷卻腔，冷卻水不斷流入冷卻腔，將刮碳環上的熱量及時導出，有效降低了刮碳環和活塞頭部的熱負荷，提高了刮碳環和活塞的使用壽命；刮碳環上設置有一道氣密封環，兩道水密封圈，有效阻隔了氣缸內氣體向外溢出及外界冷卻水進入氣缸內。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖2為本實用新型中刮碳環的結構示意圖。
[0011]圖中:1、冷卻水套；2、氣缸蓋；3、刮碳環；4、活塞；5、活塞頭部；6、氣密、封環；7、頂置水密封圈；8、回水孔；9、冷卻腔；10、進水孔；11、側置水密封圈；12、氣缸套，13、內孔；14、環形凹槽II ;15、刮碳刃；16、環形凹槽IV ;17、環形凹槽I ;18、環形凹槽III ;19、環形凸臺ο
【具體實施方式】
[0012]結合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明:
[0013]如圖1所示，一種發動機頂置式刮碳環裝置，所述刮碳環裝置的刮碳環3設置在氣缸套12與氣缸蓋2之間；所述氣缸套12、氣缸蓋2、刮碳環3的外部設置有冷卻水套I ;所述刮碳環3的內孔直徑小于氣缸套12的內孔直徑；所述刮碳環3與活塞4頭部間隙配合；所述氣缸套12與活塞4裙部間隙配合；所述刮碳環3下方的氣缸套12與活塞4圍成的腔內的空氣在活塞4上行過程中被壓縮，形成了很好的密封環帶；所述刮碳環3內壁面的下端具有向內伸出、用于刮除活塞頭部位置積碳的刮碳刃15 ;所述刮碳環3上端面的中部具有向上伸出的環形凸臺19，且所述的環形凸臺19與氣缸蓋2下端面的凹槽相吻配；所述刮碳環3與氣缸蓋2之間設置有氣密封環6和頂置水密封圈7，用于封水和封氣；所述刮碳環3外壁面的中部具有環形凹槽I 17，且所述的環形凹槽I 17與冷卻水套I上的冷卻腔9相連通，構成用于刮碳環3冷卻的環形冷卻腔。
[0014]所述刮碳環3的上端面上具有用以安裝氣密封環6的環形凹槽II 14和用以安裝頂置水密封圈7的環形凹槽III 18。
[0015]所述的刮碳環3與水套I之間由側置水密封圈11密封。
[0016]本實用新型所述的一種發動機頂置式刮碳環裝置的刮碳原理:發動機在壓縮階段時，活塞4上行，當活塞頭部5外圓上邊緣與刮碳環3的內孔下邊緣位置重疊時，刮碳環3上凸出氣缸套12內孔的刮碳刃15開始刮碳，隨著活塞4繼續上行，活塞頭部5上的積碳被不斷刮掉，刮下的積碳短暫停留在刮碳環3內壁和燃燒室內，在接下來的發動機排氣階段，缸內強度較高的排氣氣流將刮碳環3內壁和燃燒室內的積碳經排氣門吹出氣缸。
[0017]本實用新型所述的一種發動機頂置式刮碳環裝置的冷卻原理:冷卻水從水套I內的進水孔10進入水套內的冷卻腔9，然后流入刮碳環3的環形腔17，對刮碳環3進行冷卻，完成冷卻后，冷卻水經水套I上回水孔8流出，繼續進行其它零件的冷卻。
【主權項】
1.一種發動機頂置式刮碳環裝置，其特征在于:所述刮碳環裝置的刮碳環(3)設置在氣缸套(12)與氣缸蓋(2)之間；所述氣缸套(12)、氣缸蓋(2)、刮碳環(3)的外部設置有冷卻水套(I);所述刮碳環(3)的內孔直徑小于氣缸套(12)的內孔直徑；所述刮碳環(3)與活塞(4)頭部間隙配合；所述氣缸套(12)與活塞(4)裙部間隙配合；所述刮碳環(3)內壁面的下端具有向內伸出、用于刮除活塞頭部位置積碳的刮碳刃(15);所述刮碳環(3)上端面的中部具有向上伸出的環形凸臺(19)，且所述的環形凸臺(19)與氣缸蓋(2)下端面的凹槽相吻配；所述刮碳環(3)與氣缸蓋(2)之間設置有氣密封環(6)和頂置水密封圈(7);所述刮碳環(3)外壁面的中部具有環形凹槽I (17)，且所述的環形凹槽I (17)與冷卻水套(I)上的冷卻腔(9)相連通，構成用于刮碳環(3)冷卻的環形冷卻腔。2.如權利要求1所述的一種發動機頂置式刮碳環裝置，其特征在于:所述刮碳環(3)的上端面上具有用以安裝氣密封環的環形凹槽II (14)和用以安裝頂置水密封圈的環形凹槽111(18)。
【專利摘要】本實用新型屬于機械技術領域，提出一種發動機頂置式刮碳環裝置一種發動機頂置式刮碳環裝置。提出刮碳環裝置的刮碳環（3）設置在氣缸套（12）與氣缸蓋（2）之間；氣缸套（12）、氣缸蓋（2）、刮碳環（3）的外部設置有冷卻水套（1）；刮碳環（3）與活塞頭部（5）間隙配合；氣缸套（12）與活塞裙部間隙配合；刮碳環（3）內壁面的下端具有向內伸出、用于刮除活塞頭部位置積碳的刮碳刃（15）；刮碳環（3）外壁面的中部具有環形凹槽Ⅰ（17），且環形凹槽Ⅰ（17）與冷卻水套上的冷卻腔（9）相連通，構成用于刮碳環冷卻的環形冷卻腔。本實用新型有效降低了刮碳環和活塞頭部的熱負荷，提高了刮碳環和活塞的使用壽命。
【IPC分類】F01P3/12, F02F11/00, F02B77/04
【公開號】CN204921161
【申請號】CN201520562654
【發明人】王黎明, 李國志, 韓莉, 吳超, 周偉超
【申請人】河南柴油機重工有限責任公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月30日