[發明專利]用于內燃機的活塞

在審

• 申請號: 201310414842.7
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103835831A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: D·卡道;M·斯塔克;K·赫爾曼
• 申請（專利權）人: 瓦錫蘭瑞士有限公司
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F16J1/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及用于內燃機的活塞。該用于內燃機的活塞被容納在氣缸中，并且被布置為在氣缸內滑動并與曲軸聯接。為了改善氣缸中內燃氣體壓力的使用情況，活塞帶有軸向分布在其外周的一個或多個活塞環，這些活塞環在活塞和氣缸壁之間形成滑動密封。

背景技術

在直立的內燃機中，活塞被布置在曲軸上方，并且燃燒室被定位在活塞上方。當活塞在燃燒氣體的壓力下開始向下移動時，活塞環對著外周活塞環槽的下側面撞擊或施壓。這種沖擊可能導致該側面磨損，這導致活塞環的緊密性以及發動機的整體性能降低。為了重建發動機原始性能，需要更換活塞。

為了解決這個問題，現有技術教導了用于局部硬化各個側面表面的表面處理。

本發明的目的在于，提出對上述問題的替代的解決方法。具體地講，本發明的目的在于，提供具有對抗活塞環所造成磨損的耐磨性的用于內燃機的活塞。

通過具有本發明的第一方面的特征的活塞來達到這個目的。本發明的其它方面中描述了本發明的有利的修改。

發明內容

根據本發明，用于內燃機的活塞設置有用于容納活塞環的至少一個環槽，其中，所述環槽具有活塞裙側下部槽側面，該下部槽側面比所述環槽的活塞頭側上部槽側面更遠離活塞頭，并且在所述下部槽側面中形成有凹部形成的用于積聚潤滑劑的圖案。

根據本發明，在下部槽側面中設置的凹部填充有施用至氣缸的內表面的潤滑劑（諸如，油等）。這種潤滑劑在氣缸的表面與活塞的活塞環（多個活塞環）之間形成了潤滑膜，在該潤滑膜處表面與活塞環緊靠接觸。

發明人已經發現，當在凹部中積聚并容納潤滑劑時，由于流體的表面張力和凹部的上部邊緣，潤滑劑從各個凹部稍微向上凸出。從上方接近凹部形成的圖案的活塞環將由來自每個單獨的凹部的凸出潤滑劑構成的潤滑膜移位，使得活塞環和下部槽側面之間接觸的沖擊被衰減。這種衰減具有降低由于活塞環撞擊下部槽側面的沖擊造成的磨損的效果。

優選地，每個凹部均具有與相鄰凹部的內部容積分離的離散的內部容積。這樣，能控制潤滑膜在下部槽側面表面上方或上面的分布。

優選地，每個凹部在其頂部均具有單個開口。這樣，通過每個凹部的形狀/容積設定用于容納限定量的潤滑劑的單獨的凹部的容量，并且該容量對發動機運轉中的動態流體效應不太敏感。

優選地，圖案的凹部的各個頂部開口的開口平面被布置在公共平面上。這樣，可以在下部槽側面上獲得平坦的潤滑膜。

優選地，圖案中的凹部在其頂部開口處可以具有大體上圓形的橫截面形狀和/或在其頂部開口處可以具有大體上多邊形的橫截面形狀和/或包括優選地以彼此相交的方式布置的溝槽。

優選地，凹部的頂部開口的表面面積是與開口平面平行并且在凹部內的平面的最大表面面積。也就是說，凹部可以具有優選的淺杯形狀（諸如凹坑），使得潤滑劑容納圖案在潤滑劑進入該圖案時被沖刷，從而避免碳的沉積。

圖案優選地可以是規則圖案。規則圖案可以包括以規則圖案分布于槽側面表面的類似形狀的凹部。然而，圖案也可以由不同形狀的凹部構成，所述不同形狀的凹部被以受控制的方式布置。例如，可以將凹部布置在繞活塞的主軸的同心圓中，其中圓內的凹部的尺寸是相同的，但各個圓之間的凹部的尺寸是不同的。另外，在槽側面上的不同形狀和/或尺寸的凹部的重復圖案是可能的。

附圖說明

現在，在參照附圖的情況下通過目前優選的實施方式來描述本發明，其中：

圖1示出根據本發明的配備有凹部形成的圖案的活塞的細節；

圖2示出貫穿一個實施方式的活塞的剖面的一部分，該活塞設置有位于槽側面中的多邊形凹部形成的圖案；以及

圖3示出貫穿另一個實施方式的活塞的剖面的一部分，該活塞設置有位于槽側面中的圓形凹部形成的圖案。

具體實施方式

圖1在其右上角示出了用于內燃機中的活塞1。活塞1具有活塞銷座2、活塞頭3、活塞裙4和活塞環槽5，該活塞環槽5在活塞1的外周表面中且沿著活塞1的外周表面延伸。

盡管這里未示出，但活塞可以只具有一個或2個以上的活塞環槽。另外，活塞銷座和活塞頭的不同狀或構造可能用于本發明。在以下情況下是足夠的：即，活塞具有至少一個活塞環槽并且在槽中布置有活塞環使得活塞環具有與槽側面相對的環表面。