用于往复式发动机的活塞组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于往复式发动机的活塞组件。一种用于往复式发动机的功率汽缸系统包括构造为在汽缸内移动的活塞。最顶部凹槽绕活塞周向地延伸且构造为支撑第一环，并且当第一环配置在最顶部凹槽内时在最顶部凹槽的一部分与第一环的内周面之间限定空间。最底部凹槽绕活塞周向地延伸，且与最顶部凹槽轴向地间隔开。定位在最底部凹槽中的第二环构造为当活塞定位在汽缸内时，对汽缸的内环形壁施加小于大约1 MPa的压力。在顶槽脊中形成的一个或更多个通道构造为当第一环布置在最顶部凹槽内时使燃烧气体转移到该空间。

【技术实现步骤摘要】

在本文中公开的主题大体涉及往复式发动机，并且更具体而言，涉及用于往复式 发动机的活塞组件。
技术介绍
往复式发动机（例如，往复式内燃发动机）利用氧化剂（例如，空气）燃烧燃料来 生成热燃烧气体，其又驱动汽缸内的活塞（例如，往复式活塞）。具体而言，热燃烧气体膨 胀并对活塞施加压力，该压力在膨胀冲程期间使活塞从汽缸的顶部部分线性地移动至底部 部分。活塞将由燃烧气体施加的压力和活塞的线性运动转换成驱动一个或更多个负载（例 如，发电机）的旋转运动（例如，通过联接至活塞的连接杆和曲轴）。活塞和相关结构（例 如，活塞组件）的构造可显著地影响废气排放（例如，未燃烧的烃）和发动机效率，以及润 滑剂（例如，油）的消耗。而且，活塞组件的构造可显著地影响往复式发动机的构件之间的 摩擦和往复式发动机的操作寿命。因而，改进活塞组件的构造将是合乎需要的。
技术实现思路
在下面总结了在范围上与原主张的专利技术相称的某些实施例。这些实施例不意图限 制所主张的专利技术的范围，相反这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要总结。事实 上，本专利技术可包括可与在下面提出的实施例相似或不同的多种形式。 在一个实施例中，用于往复式发动机的功率汽缸系统包括构造为在汽缸内移动的 活塞。最顶部凹槽在活塞的顶槽脊下方绕活塞周向地延伸。最顶部凹槽构造为支撑第一环， 并且当第一环配置在最顶部凹槽内时，在最顶部凹槽的一部分与第一环的内周面之间限定 空间。最底部凹槽绕活塞周向地延伸，且沿活塞的轴向轴线与最顶部凹槽轴向地间隔开。定 位在最底部凹槽中的第二环构造为当活塞定位在汽缸内时，对汽缸的内环形壁施加小于大 约1 MPa的压力。在顶槽脊中形成的一个或更多个通道构造为当第一环配置在最顶部凹槽 内时使燃烧气体转移到该空间。 在一个实施例中，用于往复式发动机的功率汽缸系统包括汽缸，该汽缸其具有内 壁且限定腔。活塞定位在汽缸内且构造为在汽缸内以往复的方式移动。最顶部凹槽和最底 部凹槽各自绕活塞周向地延伸，最顶部凹槽定位在顶槽脊附近。第一环配置在最顶部凹槽 中，且一个或更多个通道延伸到最顶部凹槽的轴向地面对的上表面或第一环的上表面中。 一个或更多个通道构造为将燃烧气体引导至在第一环的内周面与最顶部凹槽的一部分之 间的空间。第二环定位在最底部凹槽中，并且第二环是低拉力环，其构造为在活塞在汽缸内 移动时对汽缸的内壁施加小于大约IMPa的压力。 在一个实施例中，用于往复式发动机的功率汽缸系统包括活塞，该活塞配置在汽 缸内且构造为在汽缸内以往复的方式移动。该系统包括配置在活塞的最顶部凹槽内的顶部 环，且通向顶部凹槽的一个或更多个通道构造为使燃烧气体转移至顶部环的内周面，以在 活塞在汽缸内移动时朝汽缸的内壁径向向外地驱动顶部环。活塞组件还包括配置在活塞的 最底部凹槽内的油环，并且油环构造为在活塞在汽缸内移动时对汽缸的内壁施加小于大约 1 MPa的压力。 技术方案1 :一种用于往复式发动机的功率汽缸系统，包括： 活塞，其构造为在所述往复式发动机的汽缸内移动； 最顶部凹槽，其在所述活塞的顶槽脊下方绕所述活塞周向地延伸且构造为支撑第一 环，其中，当所述第一环配置在所述最顶部凹槽内时在所述最顶部凹槽的一部分与所述第 一环的内周面之间限定空间； 最底部凹槽，其绕所述活塞周向地延伸，且沿所述活塞的轴向轴线与所述最顶部凹槽 轴向地间隔开，其中，所述最顶部凹槽构造为支撑第二环； 第二环，其定位在所述最底部凹槽中，其中，所述第二环构造为当所述活塞定位在所述 汽缸内时对所述汽缸的内环形壁施加小于大约1 MPa的单位压力；和 形成在所述顶槽脊中的一个或更多个通道，所述一个或更多个通道构造为当所述第一 环配置在所述最顶部凹槽内时，允许燃烧气体的到在所述最顶部凹槽的所述一部分与所述 第一环的内周面之间的所述空间的转移。 技术方案2 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，包括所述第一环，其中，一 个或更多个环通道在一个或更多个离散的位置处在所述第一环的上表面中径向地延伸，并 且所述一个或更多个环通道构造为当所述第一环配置在所述最顶部凹槽内时，允许燃烧气 体的到在所述最顶部凹槽的所述一部分与所述第一环的内周面之间的所述空间的转移。 技术方案3 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中 的至少一些在所述顶槽脊的轴向面对的表面中径向地延伸。 技术方案4 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中 的至少一些穿过所述活塞的顶槽脊轴向地延伸至所述空间。 技术方案5 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述最顶部凹槽和所述最 底部凹槽是绕所述活塞周向地延伸的仅有的支撑环的凹槽。 技术方案6 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第二环构造为当所述 活塞定位在所述汽缸内时，对所述汽缸的内环形壁施加小于大约〇. 75 MPa的单位压力。 技术方案7 :根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第二环由一个或更多 个弹簧朝所述汽缸的内环形壁径向向外偏置。 技术方案8 :-种用于往复式发动机的功率汽缸系统，包括： 汽缸，其具有围绕腔的内壁； 活塞，其定位在所述汽缸内且构造为在所述汽缸内以往复的方式移动； 最顶部凹槽和最底部凹槽，它们各自绕所述活塞周向地延伸，其中，所述最顶部凹槽定 位在顶槽脊下方； 第一环，其配置在所述最顶部凹槽中，其中，一个或更多个通道延伸到所述最顶部凹槽 的轴向地面对的上表面或所述第一环的上表面中且构造为将燃烧气体引导至在所述第一 环的内周面与所述最顶部凹槽的一部分之间的空间；和 第二环，其定位在所述最底部凹槽中，其中，所述第二环是低拉力环，其构造为在所述 活塞在所述汽缸内移动时对所述汽缸的内壁施加小于大约IMPa的压力。 技术方案9 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中 的至少一些在一个或更多个离散的位置处在所述第一环的上表面中径向地延伸。 技术方案10 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中 的至少一些在所述最顶部凹槽的轴向地面对的上表面中径向地延伸。 技术方案11 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中 的至少一些穿过所述活塞的顶槽脊轴向地延伸至所述空间。 技术方案12 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述第二环由一个或更多 个弹簧朝所述汽缸的内壁径向向外偏置。 技术方案13 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，包括中间凹槽，所述中间 凹槽在所述最顶部凹槽与所述最底部凹槽之间绕所述活塞周向地延伸，其中，第三环配置 在所述中间凹槽内。 技术方案14 :根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述第二环构造为当所述 活塞定位在所述汽缸内时，对所述汽缸的内环形壁施加小于大约〇. 75 MPa的压力。 技术方案15 :-种用于往复式发动机的功率汽缸系统，包括： 活塞，其配置在汽缸内且构造为在所述汽缸内以往复的方式移动； 顶部环，其配置在所述活塞的最顶部凹槽内，其中，通向所述最顶部凹槽的一个或更多 个通道构造为使燃烧气体转移至所述顶部环的内周面，以在所述活塞在所述汽缸内移动时 朝所述汽缸的内壁径向向外地驱动所述顶部环； 油环，其配置在所述活塞的最底部凹槽内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于往复式发动机的功率汽缸系统，包括：活塞，其构造为在所述往复式发动机的汽缸内移动；最顶部凹槽，其在所述活塞的顶槽脊下方绕所述活塞周向地延伸且构造为支撑第一环，其中，当所述第一环配置在所述最顶部凹槽内时在所述最顶部凹槽的一部分与所述第一环的内周面之间限定空间；最底部凹槽，其绕所述活塞周向地延伸，且沿所述活塞的轴向轴线与所述最顶部凹槽轴向地间隔开，其中，所述最底部凹槽构造为支撑第二环；第二环，其定位在所述最底部凹槽中，其中，所述第二环构造为当所述活塞定位在所述汽缸内时对所述汽缸的内环形壁施加小于大约1 MPa的单位压力；和形成在所述顶槽脊中的一个或更多个通道，所述一个或更多个通道构造为当所述第一环配置在所述最顶部凹槽内时，允许燃烧气体的到在所述最顶部凹槽的所述一部分与所述第一环的内周面之间的所述空间的转移。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ唐纳赫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US