用于内燃机的活塞制造技术

本发明专利技术提供了一种用于内燃机的活塞，所述活塞具有用于容纳活塞环的至少一个环槽，其中，环槽具有活塞裙侧下部槽侧面，该下部槽侧面比环槽的活塞头侧上部槽侧面更远离活塞头，其中在所述下部槽侧面中形成有凹部形成的用于积聚润滑剂的图案。每个凹部均具有与相邻凹部的内部容积分离的离散的内部容积，并且均在其顶部具有单个开口。本发明专利技术描述了这种布置的变型，在变型中，环槽侧面和活塞环侧面中的任何一个的任一者或二者设置有凹部形成的图案。

Piston for an internal combustion engine

The invention provides a piston for an internal combustion engine, the piston has for at least one ring groove of the piston ring, containing the ring groove of the piston skirt with side bottom side of the slot, the lower side of the slot is far less than the piston head and piston ring groove side upper side of the slot, wherein a recess is formed for the accumulation of lubricant patterns are formed on the lower side of the slot. Each recess has discrete internal volume separated from the inner volume of the adjacent recess and has a single opening at its top. The present invention describes a modification of this arrangement in which a pattern of recesses is provided by either or two of the ring groove side and the side of the piston ring.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于内燃机的活塞。该用于内燃机的活塞被容纳在气缸中，并且被布置为在气缸内滑动并与曲轴联接。为了改善气缸中内燃气体压力的使用情况，活塞带有轴向分布在其外周的一个或多个活塞环，这些活塞环在活塞和气缸壁之间形成滑动密封。
技术介绍
在直立的内燃机中，活塞被布置在曲轴上方，并且燃烧室被定位在活塞上方。当活塞在燃烧气体的压力下开始向下移动时，活塞环对着外周活塞环槽的下侧面撞击或施压。这种冲击可能导致该侧面磨损，这导致活塞环的紧密性以及发动机的整体性能降低。为了重建发动机原始性能，需要更换活塞。为了解决这个问题，现有技术教导了用于局部硬化各个侧面表面的表面处理。本专利技术的目的在于，提出对上述问题的替代的解决方法。具体地讲，本专利技术的目的在于，提供具有对抗活塞环所造成磨损的耐磨性的用于内燃机的活塞。通过具有本专利技术的第一方面的特征的活塞来达到这个目的。本专利技术的其它方面中描述了本专利技术的有利的修改。
技术实现思路
根据本专利技术，用于内燃机的活塞设置有用于容纳活塞环的至少一个环槽，其中，所述环槽具有活塞裙侧下部槽侧面，该下部槽侧面比所述环槽的活塞头侧上部槽侧面更远离活塞头，并且在所述下部槽侧面中形成有凹部形成的用于积聚润滑剂的图案。根据本专利技术，在下部槽侧面中设置的凹部填充有施用至气缸的内表面的润滑剂（诸如，油等）。这种润滑剂在气缸的表面与活塞的活塞环（多个活塞环）之间形成了润滑膜，在该润滑膜处表面与活塞环紧靠接触。专利技术人已经发现，当在凹部中积聚并容纳润滑剂时，由于流体的表面张力和凹部的上部边缘，润滑剂从各个凹部稍微向上凸出。从上方接近凹部形成的图案的活塞环将由来自每个单独的凹部的凸出润滑剂构成的润滑膜移位，使得活塞环和下部槽侧面之间接触的冲击被衰减。这种衰减具有降低由于活塞环撞击下部槽侧面的冲击造成的磨损的效果。优选地，每个凹部均具有与相邻凹部的内部容积分离的离散的内部容积。这样，能控制润滑膜在下部槽侧面表面上方或上面的分布。优选地，每个凹部在其顶部均具有单个开口。这样，通过每个凹部的形状/容积设定用于容纳限定量的润滑剂的单独的凹部的容量，并且该容量对发动机运转中的动态流体效应不太敏感。优选地，图案的凹部的各个顶部开口的开口平面被布置在公共平面上。这样，可以在下部槽侧面上获得平坦的润滑膜。优选地，图案中的凹部在其顶部开口处可以具有大体上圆形的横截面形状和/或在其顶部开口处可以具有大体上多边形的横截面形状和/或包括优选地以彼此相交的方式布置的沟槽。优选地，凹部的顶部开口的表面面积是与开口平面平行并且在凹部内的平面的最大表面面积。也就是说，凹部可以具有优选的浅杯形状（诸如凹坑），使得润滑剂容纳图案在润滑剂进入该图案时被冲刷，从而避免碳的沉积。图案优选地可以是规则图案。规则图案可以包括以规则图案分布于槽侧面表面的类似形状的凹部。然而，图案也可以由不同形状的凹部构成，所述不同形状的凹部被以受控制的方式布置。例如，可以将凹部布置在绕活塞的主轴的同心圆中，其中圆内的凹部的尺寸是相同的，但各个圆之间的凹部的尺寸是不同的。另外，在槽侧面上的不同形状和/或尺寸的凹部的重复图案是可能的。附图说明现在，在参照附图的情况下通过目前优选的实施方式来描述本专利技术，其中：图1示出根据本专利技术的配备有凹部形成的图案的活塞的细节；图2示出贯穿一个实施方式的活塞的剖面的一部分，该活塞设置有位于槽侧面中的多边形凹部形成的图案；以及图3示出贯穿另一个实施方式的活塞的剖面的一部分，该活塞设置有位于槽侧面中的圆形凹部形成的图案。具体实施方式图1在其右上角示出了用于内燃机中的活塞1。活塞1具有活塞销座2、活塞头3、活塞裙4和活塞环槽5，该活塞环槽5在活塞1的外周表面中且沿着活塞1的外周表面延伸。尽管这里未示出，但活塞可以只具有一个或2个以上的活塞环槽。另外，活塞销座和活塞头的不同状或构造可能用于本专利技术。在以下情况下是足够的：即，活塞具有至少一个活塞环槽并且在槽中布置有活塞环使得活塞环具有与槽侧面相对的环表面。图1的左部示出了图1的右上部中示出的活塞1的放大部分Z。这里，可以看出，活塞1具有两个活塞环槽5，这两个活塞环槽5彼此平行并沿着活塞1的外周延伸。在上部活塞环槽5中，示出了活塞环7，活塞环7被布置为在从活塞1向外的径向方向上从活塞环槽5稍微地并且有弹性地延伸。这样，活塞环7在使用时与缸膛或衬套的内表面接触并且提供密封功能。图1中只以示意性方式示出了活塞环7。尽管与活塞环一起或在活塞环内设置有不同的形状、狭缝等，但是活塞环7的下表面71应该是基本上光滑且平坦的表面。不言而喻的是，第二环槽5还可以在其中容纳活塞环，并且以与下述相同的方式对两个环槽的槽侧面6进行处理/成形/制备。活塞环7的该光滑的下表面71被布置为与下部槽侧面6相对，该下部槽侧面6位于环槽5的活塞裙侧上。在图1中，标记出相应的槽侧面6；这里要注意的是，活塞1的部分6在这里不是单独的元件，而是活塞材料一部分。通过插入件或不同材料层形成下部槽侧面是可能的，可以通过各种技术（诸如溅射、等离子喷涂、气相沉积技术（CVD和PVD）、堆焊、镀铬、镀锌、金属喷镀等）将所述插入件或不同材料层施用至槽侧面。另选地，部分6，即，槽侧面表面可以是已经过类似硬化等的特殊材料处理的活塞材料的一部分。下文中，关于由与活塞1相同的材料构成的槽侧面6进行描述。对于图2，如图2中剖面A-A中所看到的用俯视图和剖视图示出本专利技术的活塞中的槽侧面的第一实施方式的一部分。槽侧面6的表面覆盖有凹部601，图2中只示出槽侧面6的一部分。环槽被切入如由附图标记1所指示的活塞。从上方看出，槽侧面6展示出六边形凹部或凹坑601的图案，这些凹部或凹坑以规则图案并以边到边的方式布置。用附图标记603指示凹部601周围的脊部（land）。在整个槽侧面6，脊部603优选地处于相同的高度。当在箭头的方向上在切割平面A-A上以剖视图被观看时，示出有一系列浅的凹部，这些凹部具有六边形菱形，这是因为限定每个凹部601的六个单独的三角形表面相交于凹部601的六边形开口表面的中心点下方的公共中心点处。在图2的左上角，示出了被与槽侧面6对应的脊部603围绕的六边形凹部601中的一个凹部的细节X。六个单独的三角形形状的表面607被布置成使得它们与相邻的三角形表面具有公共边并且使得它们具有相同的倾斜角，从而它们相交于在脊部603下方指示的公共中心点6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的活塞（1），所述活塞（1）具有用于容纳活塞环（7）的至少一个环槽（5），其中，所述环槽（5）具有活塞裙侧下部槽侧面（6），所述下部槽侧面（6）比所述环槽（5）的活塞头侧上部槽侧面更远离活塞头（3），所述活塞（1）的特征在于，在所述下部槽侧面（6）中形成有凹部（601、602）形成的用于积聚润滑剂的图案，其中，所述凹部具有浅杯形状，诸如凹坑，使得所述凹部形成的图案适于在润滑剂进入所述图案时被冲刷。

【技术特征摘要】
2012.11.26 EP 12194237.91.一种用于内燃机的活塞（1），所述活塞（1）具有用于容纳活塞环（7）的至
少一个环槽（5），其中，所述环槽（5）具有活塞裙侧下部槽侧面（6），所述下部槽
侧面（6）比所述环槽（5）的活塞头侧上部槽侧面更远离活塞头（3），所述活塞（1）
的特征在于，在所述下部槽侧面（6）中形成有凹部（601、602）形成的用于积聚润
滑剂的图案，其中，所述凹部具有浅杯形状，诸如凹坑，使得所述凹部形成的图案适
于在润滑剂进入所述图案时被冲刷。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，每个凹部（601、602）均具有与
相邻凹部（601、602）的内部容积分离的离散的内部容积。
3.根据权利要求1或2所述的活塞，其特征在于，每个凹部（601、602）均在
其顶部处具有单个开口。
4.根据权利要求3所述的活塞，其特征在于，所述图案的所述凹部（601、602）
的各个顶部开口的开口平面被布置在公共平面上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的活塞，其特征在于，所述凹部（602）
在其顶部开口处具有大体上圆形的横截面形状。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的活塞，其特征在于，所述凹部（...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·卡道，M·斯塔克，K·赫尔曼，
申请(专利权)人：瓦锡兰瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH