晃动受抑制的活塞环制造技术

本发明专利技术涉及一种活塞环，具体是一种压缩活塞环，所述活塞环在活塞环上侧面上具有至少一个凹口，所述至少一个凹口的下边缘相对于活塞环上侧面倾斜地延伸，所述至少一个凹口从活塞环内侧面径向地向外延伸，或者从活塞环支承表面径向地向内延伸。活塞环具有倒角，所述倒角与至少一个凹口相反。至少一个凹口和倒角在径向方向上至多延伸至活塞环的截面区域的重心区域处。

Piston rings with restrained sloshing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晃动受抑制的活塞环
本专利技术涉及用于内燃机的活塞环，具体是压缩活塞环。
技术介绍
在发动机的高速运转下，压缩环在第二活塞环槽中会变得不稳定，即，环开始径向地和/或轴向地晃动，这导致气体通过气缸壁和活塞环支承表面之间出现的间隙而产生漏气。当活塞环由上侧面上的惯性力保持时，所述环之前的压力的增加引起环径向地或轴向地晃动。普通设计的环不能纠正这个问题，无论它们具有正扭曲还是负扭曲。存在已知的现有技术的活塞环，所述活塞环在其上侧面(即面向燃烧室的一侧)具有凹口或槽。然而，这种设计由于环的薄弱而导致增加了环破裂的风险。因此，需要一种活塞环，所述活塞环一方面有效地抑制环自身的晃动，另一方面又不易于出现破裂或其他磨损。
技术实现思路
该目的通过一种活塞环实现，所述活塞环具有活塞环支承表面、与所述活塞环支承表面相反的活塞环内侧面、活塞环上侧面以及活塞环下侧面；在所述活塞环上侧面中设置有至少一个凹口，并且所述至少一个凹口从所述活塞环内侧面开始径向地向外延伸；至少一个凹口的下边缘相对于所述活塞环上侧面倾斜地延伸，以及所述活塞环在安装状态下具有负扭曲，所述活塞环在所述活塞环内侧面和所述活塞环下侧面之间的边缘处具有倒角，所述至少一个凹口和所述倒角从所述活塞环内侧面开始在径向方向上至多延伸到所述活塞环的轴向截面区域的中心的位置，并且所述至少一个凹口与所述倒角相反。该目的通过另外地一种活塞环来实现，所述活塞环具有活塞环支承表面、与所述活塞环支承表面相反的活塞环内侧面、活塞环上侧面以及活塞环下侧面；在所述活塞环上侧面中设置有至少一个凹口，所述至少一个凹口从所述活塞环支承表面开始径向地向内延伸；所述至少一个凹口的下边缘相对于所述活塞环上侧面倾斜地延伸，所述活塞环在安装状态下具有正扭曲，所述活塞环在所述活塞环内侧面和所述活塞环上侧面之间的边缘处具有倒角，所述至少一个凹口从所述活塞环支承表面开始延伸，并且所述倒角从所述活塞环内侧面开始在径向方向上至多延伸到所述活塞环的轴向截面区域的中心的位置，并且所述至少一个凹口与所述倒角相反。根据本专利技术的一个方面，在所述至少一个凹口的所述下边缘和所述活塞环上侧面之间形成的角度在3°和30°之间。根据另一方面，所述至少一个凹口的径向尺寸至多为所述活塞环的径向厚度的75％。根据另一方面，所述至少一个凹口的总体积与所述活塞环的周长的商在0.04mm2至0.08mm2的范围内。根据另一方面，所述活塞环是矩形环、梯形环、锥面环、鼻形环或鼻形锥面环。根据另一方面，设置有多个凹口，优选地设置至多40个凹口。根据另一方面，每个凹口都具有相同的形状。根据另一方面，所述凹口在周向方向上彼此以相同的间距来布置。根据另一方面，所述活塞环的轴向高度调节成使得在所述活塞环要被安装到其中的所述活塞环槽中留有最大为50μm的轴向间隙。该目的还通过根据前述特征的活塞环和具有活塞环槽的活塞的组合设置来实现。根据该组合设置的另一方面，所述活塞环槽具有比所述活塞环的轴向高度大0μm至50μm、优选地大20μm至40μm的轴向高度。根据该组合设置的另一方面，所述活塞环槽的轴向高度在径向方向上朝向内侧减小。根据该组合设置的另一方面，在轴向截面中所述活塞环槽上侧面和所述活塞环槽下侧面之间的角度为0.3°至1°。根据该组合设置的另一方面，所述活塞环槽的外侧轴向高度比所述活塞环槽的内侧轴向高度大至少30μm，优选地大30μm至50μm。在本专利申请的范围内，面向燃烧室的一侧也称为上侧，而相应地，下侧是面向曲轴箱的一侧(背离燃烧室的一侧)。“轴向”是指平行于环形活塞环的轴线的方向；“径向”是指与环形活塞环的轴线垂直的方向。轴向方向对应于使用活塞环的活塞的轴向方向。在下文的描述中，短语“至少一个凹口”也被简化为“凹口”。除非另有说明，术语“凹口”因此包括多个凹口和单个凹口。同样，设置在活塞环上侧面并从活塞环内侧面开始径向向外延伸的凹口简称为术语“内侧面凹口”，类似地，设置在活塞环上侧面并从活塞环支承表面开始径向向内延伸的凹口简称为术语“外侧面凹口”。附图说明下面参考附图更详细地描述本专利技术的实施方式的示例，在附图中：图1A示出了根据一个实施方式的具有内侧面凹口的活塞环的剖视图；图1B示出了根据一个实施方式的具有外侧面凹口的活塞环的剖视图；图2A示出了在安装状态下的具有内侧面凹口的带有负扭曲的活塞环的剖视图；图2B示出了在安装状态下的具有外侧面凹口的带有正扭曲的活塞环的剖视图；图3示出了在安装状态下的具有凹口的带有负扭曲的活塞环的细节透视图；图4示出了具有多个凹口的活塞环的透视图；以及图5示出了根据本专利技术的活塞环和活塞的剖视图。具体实施方式图1A示出了根据本专利技术的一个实施方式的活塞环1的剖视图(为简单起见，没有阴影线)。活塞环1具有活塞环支承表面4、活塞环内侧面6、活塞环上侧面8(在燃烧室侧)和活塞环下侧面10(在曲轴箱侧)。从活塞环内侧面6开始径向地向外延伸的至少一个凹口2设置在活塞环上侧面8上。所述至少一个凹口由虚线表示。对于透视图，参见图3和图4。此外，活塞环1在活塞环下侧面10和活塞环内侧面6之间的边缘处具有倒角12。因此，倒角12与在活塞环内侧面6上的所述至少一个凹口2相反。倒角在附图中表示为斜面。然而，在本专利申请的上下文中，术语“倒角”应更普遍地理解为活塞环(在轴向截面中)的周边凹口(所述周边凹口围绕活塞环的周边延伸)。例如，“倒角”区域中的截面的外部轮廓除了其是直的如斜面的情况之外，通常也可以指的是：具有(多边形的)角；是(内凹的或外凸的)圆拱形的等等。与传统的活塞环相比，所述凹口有利于燃烧气体在活塞环上侧面和在其中安装有活塞环1的活塞环槽的上侧面之间的流动(即，到达活塞环内侧面)，从而将活塞环1更强力地压靠在气缸壁上以改善密封效果。这也可以使得将轴向间隙最小化，所述轴向间隙即活塞环侧面和活塞环槽侧面之间的间隙。与通常的60-120μm相比，本文的活塞环1的轴向高度优选地调节为活塞环槽的轴向高度，以便留下的间隙最大为50μm，优选为20-40μm。因此，可以减少在活塞环侧面和活塞环槽侧面之间流动的油量，而气体可以流过至少一个凹口。图1B示出了根据本专利技术另一实施方式的活塞环1的剖视图。这与图1A所示的视图的不同之处在于，至少一个凹口2不位于内侧面而是位于外侧面，并且活塞环1的倒角12位于活塞环上侧面8与活塞环内侧面6之间的边缘处。换句话说，倒角12优选地与基于活塞环上侧面8的至少一个凹口2相反。所述至少一个凹口2从活塞环支承表面4开始径向地向内延伸。保留了所述至少一个凹口2位于所述活塞环上侧面8上的布置。以上关于图1A所述的内容在这里也适用。下面参考图2A和图2B，进一步解释参考图1A和图1B描述的实施方式的“扭曲行为”。下文描述的根据本专利技术的活塞环的附加特征和特性适用于根据图1A的实施方式和根据图1B的实施方式两者。在径向方向上，凹口2不延伸到所述活塞环支承表面4(在内侧面凹口的情况下)，和/或不延伸到活塞环内侧面6(在外侧面凹口的情况下)，即，所述凹口2的径向尺寸小于活塞环1的径向厚度(即，壁厚)；所述凹口至多延伸到活塞环的轴向截面区域的中心的位置。本文优选的是，凹口2的径向尺寸T至多为活塞环1的径向厚度的75％，更优选地50％，更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞环(1)，所述活塞环包括活塞环支承表面(4)、与所述活塞环支承表面相反的活塞环内侧面(6)、活塞环上侧面(8)以及活塞环下侧面(10)；其中，在所述活塞环上侧面(8)中设置有至少一个凹口(2)，所述至少一个凹口(2)从所述活塞环内侧面(6)开始径向地向外延伸；其中，所述至少一个凹口(2)的下边缘相对于所述活塞环上侧面(8)倾斜地延伸，其中，所述活塞环(1)在安装状态下具有负扭曲，其中，所述活塞环在所述活塞环内侧面(6)与所述活塞环下侧面(10)之间的边缘处具有倒角(12)，所述至少一个凹口(2)和所述倒角(12)在径向方向上至多延伸到所述活塞环的轴向截面区域的中心的位置，并且所述至少一个凹口(2)与所述倒角(12)相反。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.20 DE 102017105952.01.一种活塞环(1)，所述活塞环包括活塞环支承表面(4)、与所述活塞环支承表面相反的活塞环内侧面(6)、活塞环上侧面(8)以及活塞环下侧面(10)；其中，在所述活塞环上侧面(8)中设置有至少一个凹口(2)，所述至少一个凹口(2)从所述活塞环内侧面(6)开始径向地向外延伸；其中，所述至少一个凹口(2)的下边缘相对于所述活塞环上侧面(8)倾斜地延伸，其中，所述活塞环(1)在安装状态下具有负扭曲，其中，所述活塞环在所述活塞环内侧面(6)与所述活塞环下侧面(10)之间的边缘处具有倒角(12)，所述至少一个凹口(2)和所述倒角(12)在径向方向上至多延伸到所述活塞环的轴向截面区域的中心的位置，并且所述至少一个凹口(2)与所述倒角(12)相反。2.一种活塞环(1)，所述活塞环包括活塞环支承表面(4)、与所述活塞环支承表面相反的活塞环内侧面(6)、活塞环上侧面(8)以及活塞环下侧面(10)；其中，在所述活塞环上侧面(8)中设置有至少一个凹口(2)，所述至少一个凹口(2)从所述活塞环支承表面(4)开始径向地向内延伸；其中，所述至少一个凹口(2)的下边缘相对于所述活塞环上侧面(8)倾斜地延伸，其中，所述活塞环(1)在安装状态下具有正扭曲，其中，所述活塞环在所述活塞环内侧面(6)与所述活塞环上侧面(8)之间的边缘处具有倒角(12)，所述至少一个凹口(2)从所述活塞环支承表面(4)延伸，并且所述倒角(12)从所述活塞环内侧面(6)在径向方向上至多延伸到所述活塞环的轴向截面区域的中心的位置，并且所述至少一个凹口(2)与所述倒角(12)相反。3.根据权利要求1或2所述的活塞环(1)，其中，在所述至少一个凹口(2)的所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·梅特勒，奈杰尔·格雷，
申请(专利权)人：联邦摩高布尔沙伊德公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE