用于內燃機的活塞環制造技術

本發明專利技術提供一種用于相對活塞體密封氣缸壁的活塞環。該活塞環包括由彈性的可變形材料形成的圍繞一軸大體周向延伸的環形體，所述環形體具有面向該軸的內面。該內面包括多個軸向間隔開并徑向向內延伸的接觸特征。該環形體配置為將該接觸特征偏置為與該活塞體配合以在其間建立密封。多個接觸特征中的至少一個接觸特征圍繞圓周大體連續地延伸以圍繞活塞體建立大體連續的密封，多個接觸特征中的至少一個接觸特征是非連續的且包括至少一個凹進區域以允許油和氣體通過。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于內燃機的活塞環相關申請的交叉引用本申請要求于2012年2月17日提交的序列號為61/600,285的美國申請的權益。
本專利技術涉及氣缸中具有至少一個往復式活塞的內燃機，具體地說，涉及往復式活塞和氣缸壁之間的密封件。
技術介紹
典型的內燃機具有至少一個活塞體，該活塞體在發動機體的氣缸中往復運動。通常，每個活塞體包括多個環形槽，每個環形槽容納和有效支撐活塞環。在運行過程中，活塞環保持在環形槽中并且它們各自的活塞體在發動機體的氣缸中往復運動。此外，活塞環用于密封活塞體上方的燃燒室中的燃燒氣體，將熱量從活塞體傳遞到氣缸壁，限制油從曲軸箱到燃燒室的通道，以及在氣缸壁上形成大體均一的油膜。這種活塞環通常以徑向向外的彈簧力抵靠氣缸壁偏置以便在活塞體和氣缸壁之間形成密封。
技術實現思路
根據本專利技術的一個方面，提供一種用于相對活塞體密封氣缸壁的活塞環。該活塞環包括圍繞一軸大體周向延伸的環形體，該環形體具有面向該軸的內面。所述內面包括多個軸向間隔開并徑向向內延伸的接觸特征。該環形體由彈性的可變形材料形成，用于將該內面的接觸特征偏置為與該活塞體配合以在其間建立密封。徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征圍繞圓周大體連續地延伸以圍繞活塞體建立大體連續的密封，徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征是非連續的且包括至少一個凹進區域以允許油和氣體通過。該活塞環可以設置在氣缸壁的通道中，從而在氣缸壁和活塞體之間形成密封。于是在發動機運行過程中，該活塞環保持大體固定并且不會相對氣缸壁移動。該位置為活塞體提供增加的穩定性，活塞體在發動機的氣缸中往復運動而不影響裙部的長度，也就是說，當活塞體在下止點位置時，裙部可以向下延伸越過氣缸壁。該活塞環還可以防止漏氣。根據本專利技術的另一方面，所述多個接觸特征是至少三個接觸特征，該至少三個接觸特征包括一個上接觸特征和多個下接觸特征。所述上接觸特征大體周向連續，每個所述下接觸特征均具有至少一個凹進區域。所述下接觸特征的凹進區域彼此旋轉地對齊以增強由大體連續的上接觸特征刮除的油的排出。根據本專利技術的另一方面提供一種動力缸總成。該動力缸總成包括氣缸壁和活塞體，該氣缸壁內形成有周向延伸的通道，該活塞體具有裙部。該裙部的外表面的至少一部分圍繞圓周連續地延伸并且具有裙部直徑。活塞環設置或位于氣缸壁的通道中，用于在氣缸壁和活塞體之間建立密封。該活塞環具有由彈性的可變形材料形成的大體圍繞一軸周向延伸的環形體。該環形體具有面向該軸的內面，該內面包括多個軸向間隔開并徑向向內延伸的接觸特征。在放松狀態下，多個接觸特征中的至少一個接觸特征大體周向地連續并具有大體均一的環形直徑。該環形直徑小于活塞體的裙部直徑。該環形體大體周向圍繞裙部的周向連續部分，內面的接觸特征抵靠活塞體的裙部偏置，以在氣缸壁和活塞體之間建立動態密封。附圖說明參閱以下具體描述和附圖，本專利技術的這些和其它特征和優點將會更加易于被本領域技術人員領會和理解，其中：圖1是活塞環的一個典型實施例的立體正視圖；圖2是包括圖1的活塞環的動力缸總成的典型實施例的剖視圖，其示出位于上止點位置的活塞體；圖3是包括圖1的活塞環的動力缸總成的典型實施例的另一剖視圖，其示出位于下止點位置的活塞體；圖4是圖1的活塞環的部分剖視圖，該活塞環設置在氣缸壁的通道中并且與活塞體密封配合；圖5是圖1的活塞環的部分剖視圖；圖6是圖1的活塞環的與圖5位置不同的另一部分剖視圖；圖7是圖1的活塞環的局部的立體部分圖；以及圖8是圖1的活塞環的俯視圖。具體實施方式參閱附圖，各圖中相似的附圖標記用于指示相應的部件，圖1示出活塞環20的一個典型實施例，該活塞環20用于相對內燃機的動力缸總成26的氣缸壁24密封活塞體22。現在參閱圖2和圖3的剖視圖，典型的活塞環20示出為安裝在內燃機的動力缸總成26中，該內燃機具有發動機體28以及共同形成軸向延伸的氣缸壁24的兩件式氣缸襯墊30，該氣缸壁24具有圍繞氣缸壁24大體周向延伸的通道32。具體在該典型實施例中，活塞環20設置在彼此軸向間隔的氣缸襯墊30塊的末端之間，以形成上述通道32。然而，應當理解，通道32可以通過多種不同方式形成在氣缸壁24中。例如，通道32可以直接形成在不帶有氣缸襯墊30的發動機體28中。典型的活塞環20示出為安裝在柴油機中；然而，應當理解，活塞環20也可替代地用于多種不同內燃機中，例如包括火花點火式發動機或者每個氣缸具有兩個水平對置的活塞的發動機。仍然參閱圖2和圖3，典型的動力缸總成26的活塞體22包括一個或多個容納于對應的環形槽中的上活塞環34(該典型實施例中示出為多個)，該環形槽形成在活塞體22的外壁中。活塞體22還具有裙部36，裙部36從活塞環20區域懸垂，并且在發動機運行時幫助引導活塞體22在氣缸內往復運動。裙部36的至少一部分是大體圓柱形的，并且具有圍繞圓周連續延伸的外表面。具體地說，裙部的周向連續部分的外表面具有裙部直徑DS。裙部36的該部分的尺寸接近并小于氣缸壁24的內徑，以便在其間形成運行間隙38。活塞體22通過活塞銷(未示出)或類似的連接裝置與連接桿40相連，連接桿40再與曲柄軸(未示出)或類似的機構相連。仍然參閱圖2和圖3，在氣缸壁24的通道32中的對應位置上，典型活塞環20相對發動機體28固定安裝并且抵靠活塞體22的裙部36的外表面密封，從而在氣缸壁24和活塞體22之間形成氣密和液密緊密封。活塞環20具有內面42(如圖4最優地示出)，在發動機的運行過程中，內面42與活塞體22的裙部36運轉接觸，從而在活塞體22的一側密封燃燒室中的燃燒氣體并且在活塞體22的另一側密封例如曲軸箱(未示出)或任意其他油腔中的油。在發動機的運行過程中，活塞體22在氣缸壁24內部在圖2所示的上止點位置和圖3所示的下止點位置之間上下移動。如圖所示，典型的活塞環20保持與裙部36的周向連續部分密封配合，以便在活塞體22的整個行程范圍內保持氣密和油密緊密封。活塞環20在氣缸壁24的通道32中的位置為活塞體22提供增加的穩定性，活塞體22在發動機的氣缸中往復運動而不影響裙部36的長度，也就是說，當活塞體22在下止點位置時，裙部36可以向下延伸到曲軸箱(未示出)中。再次參閱圖1，活塞環20包括環形體42，該環形體42圍繞一軸大體周向延伸。該環形體42具有面向該軸的內面44，該內面44具有多個軸向間隔開并徑向延伸的接觸特征46，48。具體地，最佳地如圖5-圖7所示，在該典型實施例中，環形體42具有三個接觸特征46，48，其中包括一個上接觸特征46和多個下接觸特征48(示出為一對下接觸特征48)。最佳地如圖8所示，在靜止狀態，上接觸特征46以大體均一的環形直徑DR大體周向地連續延伸。該環形直徑DR小于活塞體22的裙部直徑DS。現在參閱圖5和圖6，下接觸特征48是非連續的且具有凹進區域50。如圖所示，該下接觸特征48的凹進區域50在旋轉方向上彼此對齊。再次回到圖1，該環形體42具有通過環形間隙52彼此間隔開的兩末端，且這兩個末端至少部分彼此重疊。該重疊可以例如通過角接接頭，搭接接頭，凸臺階形接頭，角臺階形接頭，鉤接接頭等實現。環形體42由彈性的可變形材料形成，例如彈簧鋼。為了將環形體42安裝到活塞體22的裙部36，環形體42被伸展開以增大環形直徑，隨后本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于相對活塞體密封氣缸壁的活塞環，其特征在于，該活塞環包括：圍繞一軸大體周向延伸的環形體，所述環形體具有面向所述軸的內面，所述內面包括多個軸向間隔開并徑向向內延伸的接觸特征，所述環形體由彈性的可變形材料形成，用于將所述內面的所述接觸特征偏置為與該活塞體配合，所述徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征圍繞圓周大體連續地延伸以圍繞活塞體建立大體連續的密封，所述徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征是非連續的且包括至少一個凹進區域以允許油和氣體通過。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.02.17 US 61/600,2851.一種用于相對活塞體密封氣缸壁的活塞環，其特征在于，該活塞環包括：圍繞一軸大體周向延伸的環形體，所述環形體具有面向所述軸的內面，所述內面包括多個軸向間隔開并徑向向內延伸的接觸特征，所述環形體由彈性的可變形材料形成，用于將所述內面的所述接觸特征偏置為與該活塞體配合，所述徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征圍繞圓周大體連續地延伸以圍繞活塞體建立大體連續的密封，所述徑向向內延伸的接觸特征中的至少一個接觸特征是非連續的且包括至少一個凹進區域以允許油和氣體通過，所述多個接觸特征是至少三個接觸特征，該至少三個接觸特征包括一個上接觸特征和多個下接觸特征，所述上接觸特征大體周向連續，每個所述下接觸特征均包括一個凹進區域，所述下接觸特征的凹進區域彼此對齊以增強油的排出。2.如權利要求1所述的活塞環，其特征在于，所述環形體具有通過環形間隙彼此間隔開的末端，且所述末端至少部分彼此重疊以建立與活塞體的周向連續密封。3.如權利要求1所述的活塞環，其特征在于，所述環形體由彈簧鋼形成。4.如權利要求1所述的活塞環，其特征在于，所述環形體是裸露的。5.一種動力缸總成，其特征在于，包括：其中形成有通道的氣缸壁，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：布萊爾·馬修·詹內斯，馬修·瑞安·佩迪戈，特洛伊·肯托拉，
申請(專利權)人：費德羅莫格爾公司，
類型：發明
國別省市：美國;US