[發明專利]用于內燃機的活塞環

在審

• 申請號: 201380019892.3
• 申請日: 2013-02-15
• 公開（公告）號: CN104220737A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: F02F11/00
• 分類號: F02F11/00;F16J9/04;F16J15/56;F02F1/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

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61/600,216的美國申請的權益。

技術領域

本發明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。

背景技術

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勻的油膜。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。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種活塞組件，其包括具有裙部的活塞體。裙部的至少一部分周向連續延伸并且具有裙部直徑。該活塞組件還包括具有環形體的活塞環，該環形體具有大體螺旋形狀和內表面。該環形體在松弛狀態下延伸經過至少一個整圈。當處于松弛狀態時，環形體的內表面呈現小于裙部直徑的環形直徑。該環形體周向圍繞活塞體的裙部，使得內表面偏置地與裙部的周向連續部分的外表面配合，以在環形體和活塞體之間建立動態密封。

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。

根據本發明的另一方面提供一種動力氣缸組件。該動力氣缸組件包括其中形成有周向連續通道的氣缸壁。該動力氣缸組件還包括具有裙部的活塞體，該裙部的外表面的至少一部分圍繞圓周連續延伸。裙部的該部分具有大體連續的裙部直徑。該動力氣缸組件還包括設置在氣缸壁的通道中的活塞環。該活塞環具有環形體，所述環形體在松弛狀態下延伸經過大體螺旋形狀的至少一個整圈。在松弛狀態下，該環形體具有呈現內直徑的內表面，該內直徑小于活塞體的裙部直徑。該環形體周向圍繞活塞體的裙部，其內表面偏置地與裙部的周向連續部分的外表面配合，以在氣缸壁和活塞體之間建立密封。

根據本發明的又一方面提供一種用于相對活塞體密封氣缸壁的活塞環。該活塞環具有大體螺旋形狀的環形體，該環形體在松弛狀態下延伸經過至少一圈。該環形體具有圓形的或倒棱的內表面以與活塞體動態配合。

附圖說明

參閱以下具體描述和附圖，本發明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的活塞環的動力氣缸組件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的活塞環的動力氣缸組件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的活塞環的正視圖；以及

圖6是圖1的活塞環的分解圖。

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氣缸組件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氣缸組件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。具體在該實施例中，活塞環20設置在彼此軸向間隔的各氣缸襯墊30的末端之間，以形成上述通道32。然而，應當注意到通道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，應當注意到活塞環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。