[发明专利]用于内燃机的活塞

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的活塞。该用于内燃机的活塞被容纳在气缸中，并且被布置为在气缸内滑动并与曲轴联接。为了改善气缸中内燃气体压力的使用情况，活塞带有轴向分布在其外周的一个或多个活塞环，这些活塞环在活塞和气缸壁之间形成滑动密封。

背景技术

在直立的内燃机中，活塞被布置在曲轴上方，并且燃烧室被定位在活塞上方。当活塞在燃烧气体的压力下开始向下移动时，活塞环对着外周活塞环槽的下侧面撞击或施压。这种冲击可能导致该侧面磨损，这导致活塞环的紧密性以及发动机的整体性能降低。为了重建发动机原始性能，需要更换活塞。

为了解决这个问题，现有技术教导了用于局部硬化各个侧面表面的表面处理。

本发明的目的在于，提出对上述问题的替代的解决方法。具体地讲，本发明的目的在于，提供具有对抗活塞环所造成磨损的耐磨性的用于内燃机的活塞。

通过具有本发明的第一方面的特征的活塞来达到这个目的。本发明的其它方面中描述了本发明的有利的修改。

发明内容

根据本发明，用于内燃机的活塞设置有用于容纳活塞环的至少一个环槽，其中，所述环槽具有活塞裙侧下部槽侧面，该下部槽侧面比所述环槽的活塞头侧上部槽侧面更远离活塞头，并且在所述下部槽侧面中形成有凹部形成的用于积聚润滑剂的图案。

根据本发明，在下部槽侧面中设置的凹部填充有施用至气缸的内表面的润滑剂（诸如，油等）。这种润滑剂在气缸的表面与活塞的活塞环（多个活塞环）之间形成了润滑膜，在该润滑膜处表面与活塞环紧靠接触。

发明人已经发现，当在凹部中积聚并容纳润滑剂时，由于流体的表面张力和凹部的上部边缘，润滑剂从各个凹部稍微向上凸出。从上方接近凹部形成的图案的活塞环将由来自每个单独的凹部的凸出润滑剂构成的润滑膜移位，使得活塞环和下部槽侧面之间接触的冲击被衰减。这种衰减具有降低由于活塞环撞击下部槽侧面的冲击造成的磨损的效果。

优选地，每个凹部均具有与相邻凹部的内部容积分离的离散的内部容积。这样，能控制润滑膜在下部槽侧面表面上方或上面的分布。

优选地，每个凹部在其顶部均具有单个开口。这样，通过每个凹部的形状/容积设定用于容纳限定量的润滑剂的单独的凹部的容量，并且该容量对发动机运转中的动态流体效应不太敏感。

优选地，图案的凹部的各个顶部开口的开口平面被布置在公共平面上。这样，可以在下部槽侧面上获得平坦的润滑膜。

优选地，图案中的凹部在其顶部开口处可以具有大体上圆形的横截面形状和/或在其顶部开口处可以具有大体上多边形的横截面形状和/或包括优选地以彼此相交的方式布置的沟槽。

优选地，凹部的顶部开口的表面面积是与开口平面平行并且在凹部内的平面的最大表面面积。也就是说，凹部可以具有优选的浅杯形状（诸如凹坑），使得润滑剂容纳图案在润滑剂进入该图案时被冲刷，从而避免碳的沉积。

图案优选地可以是规则图案。规则图案可以包括以规则图案分布于槽侧面表面的类似形状的凹部。然而，图案也可以由不同形状的凹部构成，所述不同形状的凹部被以受控制的方式布置。例如，可以将凹部布置在绕活塞的主轴的同心圆中，其中圆内的凹部的尺寸是相同的，但各个圆之间的凹部的尺寸是不同的。另外，在槽侧面上的不同形状和/或尺寸的凹部的重复图案是可能的。

附图说明

现在，在参照附图的情况下通过目前优选的实施方式来描述本发明，其中：

图1示出根据本发明的配备有凹部形成的图案的活塞的细节；

图2示出贯穿一个实施方式的活塞的剖面的一部分，该活塞设置有位于槽侧面中的多边形凹部形成的图案；以及

图3示出贯穿另一个实施方式的活塞的剖面的一部分，该活塞设置有位于槽侧面中的圆形凹部形成的图案。

具体实施方式

图1在其右上角示出了用于内燃机中的活塞1。活塞1具有活塞销座2、活塞头3、活塞裙4和活塞环槽5，该活塞环槽5在活塞1的外周表面中且沿着活塞1的外周表面延伸。

尽管这里未示出，但活塞可以只具有一个或2个以上的活塞环槽。另外，活塞销座和活塞头的不同状或构造可能用于本发明。在以下情况下是足够的：即，活塞具有至少一个活塞环槽并且在槽中布置有活塞环使得活塞环具有与槽侧面相对的环表面。