以径向和轴向间隙容纳在往复式活塞内燃机的活塞（１）的相配的活塞环槽（５）中的活塞环（６）因此可以抗倾斜和贴靠地稳定在活塞环槽（５）的径向的外部棱边上，活塞环（６）和／或活塞环槽（５）的断面这样地构造，使得只要活塞环（６）未被上侧的压力加载，在活塞环（６）底面和活塞环槽（５）的相对置的下支承面之间形成一个沿径向方向朝向外部在高度上开口的缝隙，所述缝隙在活塞环（６）未承受负载的情况下与活塞（１）的温度无关地保持朝外开口。因此可实现，当活塞（１）在运行期间在热效应作用下而变形时，至少在活塞环（６）的底面的面向活塞轴线的区域内开始在活塞环（６）底面和活塞环槽（５）的相对置下支承面之间的初始接触，并且防止活塞环（６）在活塞环槽（５）的径向外部棱边上的摩擦。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据第一专利技术构思，本专利技术涉及一种用于稳定至少一个活塞环的方法，该活塞环 能够以径向和轴向间隙容纳在往复式活塞内燃机的活塞的相配的活塞环槽中，其中所述活 塞环能通过其径向的外圆周表面贴靠在接纳活塞的汽缸套的工作面上并且在其径向的内 圆周表面上被在其上侧产生的气体压力加载，并且所述活塞环和/或活塞环槽的断面这样 地构造，即在活塞环未受负荷的或略微地被上侧的气体压力加载的相对冷的状态下，所述 活塞环的底面与相配的活塞环槽的相对置的下支承面在活塞环底面的朝向活塞轴线的区 域内接触，并且从这里开始在活塞环底面和活塞环槽的相对置的下支承面之间形成一个沿 径向方向朝向外部在高度上开口的缝隙。此外，本专利技术还涉及用于实施上述方法的装置，其形式为活塞环、活塞和/或用于 制造分别具有至少一个活塞环槽的活塞的部件，以及所述方法的应用。
技术介绍
在运转时，往复式活塞发动机的活塞在其外部的与燃烧室相邻的表面区域内被热 量加载并且在其内部表面区域通过循环的冷却剂来冷却。在此，各区域产生不同的温度。这 些温度差导致活塞的热变形，其中，环形壁向内下凹地变形，以致每个定位在活塞下部区域 的活塞环槽朝向汽缸壁倾斜向上地延伸。对此，在当前的活塞环和活塞槽构造方式下，也就 是说在活塞环和活塞环槽的矩形断面的情况下产生以下的情形，与向外部朝上倾斜的活塞 环槽相配的活塞环贴靠在构成活塞环槽的与汽缸壁相邻的棱边的材料上，从而活塞环底面 的大部分被在其径向内部圆周表面区域内产生的气体压力加载。出于这个原因，活塞环由 于在其上侧和径向内圆周表面上产生的气体压力而不稳定，因为活塞环底面的大部分处在 气体压力下。活塞环底面的缺少的支承由于活塞环和汽缸套表面之间的摩擦而导致活塞环 的旋转或扭转。所述旋转或扭转与所述的摩擦力成比例。这些旋转或扭转的后果是，活塞 环槽的迅速磨损以及活塞的使用寿命相应地缩短，这将导致高额的运营成本。从专利DE 101 18 910 Al已知一种活塞环构造，其中，在未负载的状态下，在活塞 环底面和活塞环槽下支承面之间设有朝径向外部的在高度上开口的缝隙。在此，从以下的 要求出发，即所述的缝隙在活塞热的时候如同在冷的状态下相同地存在。当然这在考虑上 述通过热变形而引起的活塞形状改变的情况下是不适合的。更确切的说存在以下危险，即 在冷却状态时存在的缝隙当活塞被加热到工作温度时消失，从而活塞环通过来自于上面的 压力加载而首先贴靠到活塞环槽的径向外部棱边上，并且相应地产生上述缺点。此外，对此 会使活塞环的开口受阻，并且因此使下游的活塞环的压力加载受阻。总的来说，因此会产生 较大的磨损危险。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，避免上述的缺点以保证长的活塞使用寿命。为了实现该目的，建议在所述活塞上，当未被上侧气体压力加载的活塞的温度从冷的环境状态上升至工作温度时，至少一个活塞环槽的下支承面的径向外部的远离轴线 的区域相对于径向内部的靠近轴线的区域向上偏移，其中在活塞环槽下支承面和相配的活 塞环底面之间的、在径向方向上朝径向外部开口的缝隙的高度相对于其在冷的状态下的高 度减小，为了补偿含有活塞环槽的活塞区域的在与工作条件相应的高的温度时存在的热变 形，活塞环和活塞环槽的断面相互协调地构造，使得上述的缝隙在活塞环的未被上侧的气 体压力加载的状态下即使在温度升高的情况下也不沿径向方向朝活塞轴线开口，并且活塞 环槽的断面这样地构造，使得该活塞环在其径向的内圆周表面上被在其上侧产生的气体压 力加载，而与以其形状来限定上述的缝隙的元件的任何类型的温度和变形无关。这些措施确保，在不利的框架条件时，例如，在具有高的活塞冠和在活塞裙的下边 缘上设有的活塞环槽的活塞，其中热变形会导致活塞环槽在热状态下径向向内上升地延 伸，在从上方对活塞环加载压力的情况下，在活塞环底面和活塞环槽的相互对置的下支承 面之间的初始接触至少在活塞环底面的朝向活塞轴线的区域中开始，并且阻止活塞环在活 塞环槽的下支承面的径向外部棱边上的摩擦。从上面被气体压力加载的活塞环因此从初始 接触位置开始逐渐地贴靠到活塞环槽的下支承面上，从而与温度无关地确保使气体压力从 上方作用到整个压力面，这样活塞环的底面可以相对于活塞环槽的下支承面稳定。由此导 致在活塞环底面和相配的活塞环槽的相对置的下支承面之间构成的缝隙无论如何也不会 朝径向内部开口，而是一直朝径向外部开口，活塞环槽以有利的方式在轴向方向也足够大， 以便在任何情况下确保活塞环径向内部圆周表面被在活塞环上侧产生的压力加载，并且因 此确保活塞环的可靠的开口。有利的是，活塞环底面和活塞环槽的相对置的下支承面之间的初始接触在活塞环 的径向内部棱边的区域内产生。由此确保，活塞环的底面部分不被在上侧及径向内圆周表 面上产生的气体压力加载，从而实现活塞环可靠的稳定。另一个有利的措施可以在于，活塞环的底面的坡度大于变形的活塞的相配的活塞 环槽的相上倾斜的下支承面的坡度。由此确保，活塞环的底面和相配的活塞环槽的下支承 面之间的初始接触一直以期望的方式进行。上一级措施的进一步有利构造为，活塞环底面并且优选还有活塞环槽的下支承面 至少在其径向内棱边的区域内被加护。附图说明其他的有利构造和进一步措施的符合目的的扩展结构借助于附图由实施例的以 下描述来得出。其中图1示出具有高的活塞冠的活塞；图2示出根据图1的活塞的活塞冠的断面；图3示出图2的细部III的放大图；图4示出具有未变形活塞的已知的结构方式的汽缸-活塞-设备的局部视图；图5示出根据图4的具有变形后的活塞的构造；图6示出按本专利技术的具有未变形活塞的汽缸-活塞-设备的局部视图；以及图7示出根据图6的具有变形后活塞的构造。具体实施例方式本专利技术的主要应用领域为大功率发动机，特别是两冲程大功率柴油发动机，其通 常应用于船舶驱动或者大型固定式发电站的驱动装置。对此，当然并不仅限于这些。通常 情况下，上述类型的发动机包含有多个汽缸，其中每个汽缸都包含一个活塞，所述限定相配 的燃烧室，其通常由下至上被纵向扫气(mngsgesptilt )。对此，活塞在下行冲程时通过 燃烧压力来加载，而在上行冲程时通过上面的压缩压力来加载，这样在活塞的每次作纵向 运动时上侧的气体压力施加在所述活塞上。对此，通常情况下活塞具有一个高的活塞冠(high top land type)。在图1中示 出了这种类型的活塞。活塞1包含有下部件2及称作活塞冠4的上部件，所述下部件在所 示的示例中设置在活塞杆3的上端，所述上部件固定在下部件2上。“High top land”意思 为，活塞冠4与下部件2是相对较高的。在所示的示例中，活塞冠4由一个部件组成。当然 也可考虑多个部件来彼此间的组装，用来构成活塞冠4。该活塞冠4设有至少一个活塞环 槽5，其用于容纳相配的活塞环6。在所示的示例中，设置具有多个活塞环槽5及相应数目 的活塞环6的装置，它们构成所谓的活塞环组。活塞环槽5或多个活塞环槽设置在活塞裙 的下面区域，也就是说在与活塞冠4下棱相邻的区域。如果活塞冠4由多个部件构成，那么 活塞环槽5可以配设有一个或多个部件。以图1为基础的活塞1属于十字头式发动机，其中，活塞1通过活塞杆3与相配的 十字头相连接，其通过连杆与曲轴共同起作用。当然本专利技术并不仅限于这种制本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于稳定活塞环（６）的方法，该活塞环能够以径向和轴向间隙容纳在往复式活塞内燃机的活塞（１）的相配的活塞环槽（５）中，其中所述活塞环（６）能通过其径向的外圆周表面贴靠在容纳活塞（１）的汽缸套（９）的工作面上并且在其径向的内圆周表面上被在其上侧产生的气体压力加载，其中所述活塞环（６）和／或活塞环槽（５）的断面这样地构造，即：在活塞环（６）未受负荷的或略微地被上侧的气体压力加载的相对冷的状态下，所述活塞环的底面与相配的活塞环槽（５）的相对置的下支承面在活塞环（６）底面的朝向活塞轴线的区域内接触，并且从这里开始在活塞环（６）底面和活塞环槽（５）的相对置的下支承面之间形成一个沿径向方向朝向外部在高度上开口的缝隙，其特征在于，在活塞（１）上，当未被上侧气体压力加载的活塞（１）的温度从冷的环境状态上升至工作温度时，至少一个活塞环槽（５）的下支承面的径向外部的远离轴线的区域相对于径向内部的靠近轴线的区域向上偏移，其中在活塞环槽（５）下支承面和相配的活塞环（６）底面之间的、在径向方向上朝径向外部开口的缝隙的高度相对于其在冷的状态下的高度减小，为了补偿含有活塞环槽（６）的活塞区域的在与工作条件相应的高的温度时存在的热变形，活塞环（６）和活塞环槽（５）的断面相互协调地构造，使得上述的缝隙在活塞环（６）的未被上侧的气体压力加载的状态下即使在温度升高的情况下也不沿径向方向朝活塞轴线开口，并且活塞环槽（５）的断面这样地构造，使得该活塞环（６）在其径向的内圆周表面上被在其上侧产生的气体压力加载，而与以其形状来限定上述的缝隙的元件的任何类型的温度和变形无关。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·迈尔，
申请(专利权)人：曼柴油机涡轮机欧洲股份公司曼柴油机涡轮机德国分公司，
类型：发明
国别省市：DK
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