活塞环组件制造技术

本发明专利技术涉及活塞环组件。本发明专利技术具体涉及用于往复式内燃发动机的活塞(20)的活塞环组件(100)、具有这种活塞环组件的活塞、具有这种活塞(20)的往复式内燃发动机。活塞环组件(100)至少包括第一活塞环(1)和第二活塞环(2)。第一活塞环(1)被布置成使得其对于来自活塞环组件(100)的第一轴向侧(3)的压力是气密的，并且第二活塞环(2)对于来自与第一轴向侧(3)相对的第二轴向侧(4)的压力是气密的。第二轴向侧(4)的压力是气密的。第二轴向侧(4)的压力是气密的。

【技术实现步骤摘要】
活塞环组件


[0001]本专利技术涉及一种用于往复式内燃发动机的的活塞的活塞环组件、一种具有这种活塞环组件的活塞、一种具有这种活塞的往复式内燃发动机。

技术介绍

[0002]本专利技术优选地涉及一种内燃发动机，例如大型船舶或轮船发动机或固定发动机，其气缸具有至少200mm的内径。发动机优选地是二冲程发动机或二冲程十字头发动机。发动机可以是柴油发动机或气体发动机、双燃料发动机或多燃料发动机。在这种发动机中燃烧液体和/或气体燃料以及自点火或强制点火是可能的。
[0003]内燃发动机可以是纵向冲洗的二冲程发动机。
[0004]术语内燃发动机还指不仅可以以柴油模式(其特征在于燃料的自点火)工作，而且可以以奥托模式(其特征在于燃料的强制点火)工作，或者以两者的混合模式工作的大型发动机。此外，术语内燃发动机特别包括双燃料发动机和大型发动机，其中燃料的自点火用于另一种燃料的强制点火。
[0005]发动机速度优选低于800RPM，特别是对于4冲程发动机，更优选低于200RPM，特别是对于2冲程发动机，这表明是低速发动机的指定。
[0006]燃料可以是柴油或船用柴油或重质燃料油或乳液或浆液或甲醇或乙醇以及气体如液态天然气(LNG)、液态石油气(LPG)等。
[0007]根据需要可以添加的其它可能的燃料是：LBG(液化生物气)、生物燃料(例如由藻类或海藻制成的油)、氨、氢、来自CO2的合成燃料(例如通过动力到气体或动力到液体制成)。
[0008]大型船只，特别是运输货物的船舶，通常由内燃发动机提供动力，特别是柴油和/或气体发动机，主要是二冲程十字头发动机。
[0009]往复活塞式内燃发动机的活塞，特别是双燃料或奥托循环型的往复活塞式内燃发动机，设有形成活塞环组件的活塞环，这些活塞环位于活塞的凹槽中，并用于将燃烧室相对于外界密封隔开。
[0010]至少活塞环组件的顶部环被切割以允许活塞环在安装于活塞的侧壁中的环形凹槽中时膨胀。通常，环在切口处的两端被设计成形成锁定端，从而基本上防止气缸的燃烧室中的气体流过切口。
[0011]顶部环的两个锁定端可具有相互重叠的舌部，该舌部阻挡环间隙的至少主要部分并限制燃烧气体流过环间隙的可能性。
[0012]这种顶部活塞环例如公开在申请EP 20167735.8中，其通过引用结合于此。
[0013]DE 10 2017 118 773 A1公开了一种活塞环组件，该活塞环组件包括三个活塞环：上部或燃烧室侧压缩环和下部或曲轴箱侧压缩环，以及设置在上部压缩环和下部压缩环之间的中心刮油环。压缩环具有小的间隙，以便实现良好的密封并使漏气最小化。
[0014]上部压缩环可以在尺寸和其它机械性能方面与下部压缩环相同。这允许实现减少
数量的不同部件。
[0015]根据DE 10 2017 118 773 A1，在上部压缩环和下部压缩环之间将产生加压储油器，该加压储油器的平均压力大致对应于曲轴箱中的压力和燃烧室中的平均压力之间的平均值。根据DE 10 2017 118 773 A1，顶部活塞环和底部环平行布置，并且基本提供了对于活塞下侧空间的密封。
[0016]为了减少上部活塞环的环磨损，可以允许从燃烧室逸出的气体的可控泄漏，例如在EP0742875 B1中公开的。根据DE 102010020490 B4，允许的泄漏从最靠近燃烧室的活塞环到最远离燃烧室的活塞环减小。
[0017]在每个活塞冲程期间，活塞环组件从上方暴露于在由活塞界定的燃烧室中产生的燃烧压力，并且从下方暴露于存在于活塞下方的压力。
[0018]存在这样的风险，即来自活塞下侧空间的来自下方的压力影响活塞环，例如使得顶部活塞环从活塞环凹槽的下壁被提升，特别是在活塞沿轴向方向朝向曲轴箱的向下移动期间。因此，可以允许在朝向燃烧室的方向上的泄漏。油可以进入燃烧室，并且在衬套处可能产生沉积物。

技术实现思路

[0019]本专利技术的任务是提供一种活塞环组件、一种具有这种活塞环组件的活塞、一种具有这种活塞的往复式内燃发动机，其避免了已知的缺点，特别地提供了充分的密封和容易的制造。
[0020]根据本专利技术，用于内燃发动机活塞的活塞环组件至少包括第一活塞环和第二活塞环。
[0021]第一活塞环被设置成使得其对于来自活塞环组件的第一轴向侧的压力是气密的，第二活塞环被设置成使得其对于来自与第一轴向侧相对的第二轴向侧的压力是气密的。
[0022]因此，活塞环组件提供了对于活塞环组件的两个轴向侧的气密性。
[0023]第一轴向侧可对应于面向燃烧室的方向；第二轴向侧可对应于面向活塞下侧空间的方向。
[0024]虽然第一活塞环优选地适于避免燃烧气体进入活塞环下方的空间，但是第二活塞环防止来自活塞下方的压力影响第一活塞环，特别是在活塞朝向曲轴箱向下移动期间。
[0025]在使用时，第一活塞环和第二活塞环可以位于活塞的同一凹槽中。或者，第一活塞环和第二活塞环可以位于单独的凹槽中。
[0026]第一活塞环和第二活塞环可具有相同的锁定机构，但它们朝向相对的轴向侧布置。
[0027]第一活塞环和第二活塞环可以具有不同的高度和/或不同的轮廓。第二活塞环的高度可以小于第一活塞环的高度。
[0028]在活塞环组件的优选实施方式中，第一活塞环与第二活塞环相同。
[0029]因此，第一活塞环和第二活塞环具有相同的几何形状。第一活塞环和第二活塞环在尺寸和其它机械性能方面是相等的。然而，活塞环在活塞组件中的布置不同。
[0030]第一活塞环可包括活塞环锁，该活塞环锁对于来自第一轴向侧的压力是气密的。
[0031]第二活塞环可以包括与第一活塞环相同的活塞环锁。当被布置成活塞环组件时，
第二活塞环沿与第一活塞环相反的方向轴向地布置，使得活塞环锁朝向第二轴向侧是气密的。
[0032]因此，通过两个相等的活塞环提供了朝向活塞环组件的两个不同轴向侧的气密性。
[0033]第一活塞环和第二活塞环可以是弧形的。
[0034]活塞环与气缸的接触线通常由弧线的最大延伸线限定，对于具有公锁定端和母锁定端的活塞环锁，该接触线优选地布置在公锁定端上。
[0035]优选地，弧线的最大延伸线沿轴向方向定位在活塞环的高度的中间。
[0036]或者，最大延伸线可将活塞环的高度分成较小部分和较大部分，例如高度的四分之一和四分之三。优选地，第一活塞环的弧线被布置成使得较小部分趋于朝向第二轴向侧，而第二活塞环的弧线被布置成使得较小部分趋于朝向第一轴向侧。
[0037]有利地，第一活塞环包括具有公锁定端和母锁定端的锁定区段。
[0038]第一活塞环可包括环形区段和具有母锁定端和公锁定端的锁定区段。顶部环的外侧与气缸衬套接触。
[0039]公锁定端具有突出到母锁定端处的对应凹部中的突出舌部。
[0040]在径向方向上，舌部小于环形区段，并且凹部在第一活塞环的内侧处由邻接舌部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内燃发动机的活塞的活塞环组件(100)，所述活塞环组件包括至少第一活塞环(1)和第二活塞环(2)，其特征在于，所述第一活塞环(1)被布置成使得其对于来自所述活塞环组件(100)的第一轴向侧(3)的压力是气密的，并且所述第二活塞环(2)对于来自与所述第一轴向侧(3)相对的第二轴向侧(4)的压力是气密的。2.根据权利要求1所述的活塞环组件，其中，所述第一活塞环(1)与所述第二活塞环(2)是相同的。3.根据前述权利要求中至少一项所述的活塞环组件(100)，其中，所述第一活塞环(1)包括具有公锁定端(12)和母锁定端(13)的锁定区段(11)，所述公锁定端(12)包括突出到位于所述母锁定端(13)处的对应凹部(15)中的至少一个突出舌部(14)，所述凹部(15)朝向所述第二轴向侧(4)敞开，并且/或者其中，所述第二活塞环(2)包括具有公锁定端(12)和母锁定端(13
’
)的锁定区段(11)，所述公锁定端(12)包括突出到位于所述母锁定端(13)处的对应凹部(15)中的至少一个突出舌部(14)，所述凹部(15)朝向所述第一轴向侧(3)敞开。4.根据前述权利要求中至少一项所述的活塞环组件，其中所述第一活塞环(1)为顶部活塞环，并且/或者所述第二活塞环(2)为底部活塞环。5.根据前述权利要求中至少一项所述的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：温特图尔汽柴油公司，
类型：发明
国别省市：