用于内燃机的活塞环制造技术

本发明专利技术提供一种用于内燃机的动力气缸组件。该动力气缸组件包括其中形成有通道的气缸壁，以及具有裙部的活塞体。在气缸壁的通道中设有活塞环，该活塞环抵靠活塞体的裙部密封。具体地，该活塞环具有带有内表面和外表面的环形体，该内表面具有两个径向向内延伸且通过谷部彼此轴向间隔的脊部，该外表面具有槽，该槽中容纳有弹簧以使脊部偏置为与活塞体的裙部的外表面滑动配合。环形体还具有至少一个排油口，该排油口在内表面的谷部和外表面的槽之间径向延伸以用于从脊部之间向槽输油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的活塞环相关申请的交叉引用本申请要求于2012年2月17日提交的序列号为61/600,329的美国申请的权益。
本专利技术涉及气缸中具有至少一个往复式活塞的内燃机，具体地说，涉及往复式活塞和气缸壁之间的密封件。
技术介绍
典型的内燃机具有至少一个活塞体，该活塞体在发动机体的气缸中往复运动。通常，每个活塞体包括多个环形槽，每个环形槽容纳和有效支撑活塞环。在运行过程中，活塞环保持在环形槽中并且它们各自的活塞体在发动机体的气缸中往复运动。此外，活塞环用于密封活塞体上方的燃烧室中的燃烧气体，将热量从活塞体传递到气缸壁，限制油从曲轴箱到燃烧室的通道，以及在气缸壁上形成大体均匀的油膜。这种活塞环通常以径向向外的弹簧力下抵靠气缸壁偏置以便在活塞体和气缸壁之间形成密封。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于相对活塞体密封气缸壁的活塞环。该活塞环包括围绕轴延伸并且具有内表面和外表面的环形体。该内表面具有至少两个径向向内延伸的脊部，该脊部通过谷部彼此轴向间隔。环形体的外表面具有槽，一弹簧容纳于该槽中。该弹簧大体周向围绕环形体，并且使环形体在径向向内的方向上偏置以用于在内表面上抵靠活塞体密封脊部。环形体还具有至少一个排油口，该排油口在内表面的谷部和外表面的槽之间径向延伸以用于从脊部之间向槽输油。该活塞环位于气缸壁的通道中，并且抵靠活塞体的裙部密封。于是在发动机运行过程中，该活塞环保持大体固定并且不会相对气缸壁移动。该位置为活塞体提供增加的稳定性，活塞体在发动机的气缸中往复运动而不影响裙部的长度，也就是说，当活塞体在下止点位置时裙部可以向下延伸越过气缸壁。该活塞环还可以防止漏气，并且具有排油口以用于从脊部之间的间隙向外输油。根据本专利技术的另一方面提供一种动力气缸组件。该动力气缸组件包括其中形成有通道的气缸壁，该通道围绕气缸壁大体周向延伸。该动力气缸组件还包括具有裙部的活塞体，该裙部的至少一部分具有围绕圆周连续延伸的外表面。在气缸壁的通道中设有活塞环，该活塞环具有围绕轴延伸并且具有内表面和外表面的环形体。该内表面具有至少两个径向向内延伸的脊部。该脊部通过谷部彼此间隔，并且环形体的外表面具有槽。活塞环进一步包括大体周向围绕环形体并且容纳于外表面上的槽中的弹簧。该弹簧使环形体在径向向内的方向抵靠活塞体的裙部的周向连续部分偏置。环形体还具有至少一个排油口，该排油口在内表面的谷部和外表面的槽之间径向延伸以用于从脊部之间向槽输油。附图说明参阅以下具体描述和附图，本专利技术的这些和其它特征和优点将会更加易于被本领域技术人员领会和理解，其中：图1是活塞环的一个典型实施例的立体正视图；图2是包括图1的活塞环的动力气缸组件的典型实施例的剖视图，其示出位于上止点位置的活塞体；图3是包括图1的活塞环的动力气缸组件的典型实施例的另一剖视图，其示出位于下止点位置的活塞体；图4是图1的活塞环的部分剖视图，该活塞环设置在气缸壁的通道中并且与活塞体密封配合；图5是图1的活塞环的一部分的放大剖视图；图6是图1的活塞环的环形体的正视图；以及图7是图1的活塞环的环形体的俯视图。具体实施方式参阅附图，各图中相似的附图标记用于指示相应的部件，图1示出活塞环20的一个典型实施例，该活塞环20用于相对内燃机的动力气缸组件26的气缸壁24密封活塞体22。现在参阅图2和图3的剖视图，典型的活塞环20示出为安装在内燃机的动力气缸组件26中，该内燃机具有发动机体28以及共同形成轴向延伸的气缸壁24的两件式气缸衬垫30，该气缸壁24具有围绕气缸壁24大体周向延伸的通道32。具体在该实施例中，活塞环20设置在彼此轴向间隔的各气缸衬垫30的末端之间，以形成上述通道32。然而，应当注意到通道32可以通过多种不同方式形成在气缸壁24中。例如，通道32可以直接形成在不带有气缸衬垫30的发动机体28中。典型的活塞环20示出为安装在柴油机中；然而，应当注意到活塞环20也可替代地用于多种不同内燃机中，例如包括火花点火式发动机或者每个气缸具有两个水平对置的活塞的发动机。仍然参阅图2和图3，典型的动力气缸组件26的活塞体22包括一个或多个容纳于对应的环形槽中的上活塞环34(该实施例中示出为多个)，该环形槽形成在活塞体22的外壁中。活塞体22还具有裙部36，裙部36从活塞环20区域悬垂，并且在发动机运行时帮助引导活塞体22在气缸内往复运动。裙部36的至少一部分是大体圆柱形的，并且具有围绕圆周连续延伸的外表面。裙部36的该部分的尺寸接近并小于气缸壁24的内径以便在其间形成运行间隙38。活塞体22通过活塞销(未示出)或类似的连接装置与连接杆40相连，连接杆40再与曲柄轴(未示出)或类似的机构相连。仍然参阅图2和图3，在气缸壁24的通道32中的对应位置上，典型活塞环20相对发动机体28固定安装并且相对活塞体22的裙部36的外表面密封，从而在气缸壁24和活塞体22之间形成气密和液密紧密封。活塞环20具有内表面42(如图4最优地示出)，在发动机的运行过程中内表面42与活塞体22的裙部36运转接触，从而在活塞体22的一侧密封燃烧室中的燃烧气体并且在活塞体22的另一侧密封例如曲轴箱(未示出)或任意其他油腔中的油。在发动机的运行过程中，活塞体22在气缸壁24内部在图2所示的上止点位置和图3所示的下止点位置之间上下移动。如图所示，典型的活塞环20保持与裙部36的周向连续部分密封配合，以便在活塞体22的整个行程范围内保持气密和油密密封。活塞环20在气缸壁24的通道32中的位置为活塞体22提供增加的稳定性，活塞体22在发动机的气缸中往复运动而不影响裙部36的长度，也就是说，当活塞体22在下止点位置时裙部36可以向下延伸到曲轴箱(未示出)中。再次参阅图1，典型的活塞环20包括环形体44，该环形体44围绕轴延伸并且具有通过环形间隙46彼此间隔的末端。现在参阅图4，环形体44具有内表面42，内表面42带有一对彼此轴向间隔并且径向向内延伸的脊部48。如图所示，当安装在动力气缸组件26中时，这些脊部48与活塞体22的外表面的周向连续部分直接地并且可滑动地配合，以便在气缸壁24和活塞体22之间形成气密和油密紧密封。在脊部48之间，典型的环形体44的内表面42包括大体平坦的谷部50。在该实施例中，脊部48的顶表面和底表面相对径向方向形成夹角。这些表面可以相对径向方向以相似或不同的角度进行设置。例如，在该实施例中，脊部48的最接近谷部50的表面相对径向方向以大约10度的角度设置，并且脊部48的(与谷部50相对的)最远离谷部50的表面相对径向方向以大约20度的角度设置。在该实施例中，内表面42的位于脊部48上方或下方的部分也相对径向方向以大约80度的角度设置。应当注意到，这些表面可以相对径向或轴向方向以任意合适的角度设置并且可以具有任意合适的尺寸。此外，在该实施例中，内表面42的各表面的相交处是圆形或弧形的。然而，应当意识到，这些相交处可选地也可为尖锐的，例如，非圆形的。仍然参阅图4，环形体44的与内表面42相对的面是外表面52，外表面52具有大体V形的槽54。活塞环20包括圈状弹簧56，圈状弹簧56位于槽54中并且大体周向地围绕环形体44。圈状弹簧56抵靠环形体44来施加偏置力以使内表面42的脊部48向活塞体22的外表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于相对活塞体密封气缸壁的活塞环，其特征在于，包括：围绕轴延伸并且具有内表面和外表面的环形体，所述内表面具有至少两个径向向内延伸的脊部，所述脊部通过谷部彼此间隔，并且所述外表面具有槽；大体周向围绕所述环形体的弹簧，该弹簧位于所述外表面上的所述槽中，并且使所述环形体在所述径向向内的方向上偏置以用于抵靠活塞体来密封所述脊部；以及所述环形体具有至少一个排油口，所述排油口在所述内表面的所述谷部和所述外表面的所述槽之间径向延伸以用于从所述脊部之间向所述槽输油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.17 US 61/600,3291.一种用于相对活塞体密封气缸壁的活塞环，其特征在于，包括：由单块材料构造的并在通过一间隙彼此间隔的末端之间围绕一轴连续延伸并且具有内表面和外表面的环形体，所述内表面具有至少两个径向向内延伸的脊部，所述脊部通过谷部彼此间隔，并且所述外表面具有槽；大体周向围绕所述环形体的弹簧，该弹簧位于所述外表面上的所述槽中，并且使所述环形体在所述径向向内的方向上偏置以用于抵靠活塞体来密封所述脊部；以及所述环形体具有至少一个排油口，所述排油口在所述内表面的所述谷部和所述外表面的所述槽之间径向延伸以用于从所述脊部之间向所述槽输油。2.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述弹簧是圈状弹簧。3.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述环形体中的所述至少一个排油口进一步限定为彼此周向间隔的多个排油口。4.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述环形体的所述内表面上的所述至少两个向内延伸的脊部进一步限定为一对向内延伸的脊部。5.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述环形体是裸露的。6.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述环形体由铸铁或钢制成。7.一种动力气缸组件，其特征在于，包括：其中形成有通道的气缸壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱尔·马修·詹内斯，马修·瑞安·佩迪戈，特洛伊·肯托拉，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US