[发明专利]活塞环

说明书

提供了一种活塞环。该活塞环包括围绕几何轴线沿周向方向延伸的主区段、第一舌状区段和第二舌状区段，其中，在使用中，该第一舌状区段被配置为与该第二舌状区段重叠以形成接触界面。在该主区段处，所述外周表面包括在该周向方向上延伸的渐缩的第一表面部分，其中，所述渐缩的第一表面部分具有渐缩起始处。邻近所述第一舌状区段，所述渐缩起始处相对于所述渐缩起始处在该主区段的其余部分处的位置位于近端。

技术领域

本发明涉及一种活塞环，尤其涉及一种用于大型发动机的活塞环。

背景技术

活塞环可以由具有两个端部的主区段形成，这两个端部在重叠区域中经由相互接合的舌状区段彼此连接以形成闭合环。活塞环通常安装在活塞的外周部分的环形凹槽中。活塞环是弹性的，并且旨在与气缸的内表面滑动接触。活塞环与活塞和气缸一起可以限定发动机的燃烧室。

优选用于大型柴油发动机(例如船用发动机)的那种类型的活塞环在发动机操作期间暴露于极端条件下。高度磨损、高温、和高腐蚀会导致活塞环快速磨损，因此需要更换。已经提出了许多增加活塞环使用寿命的方法。这些方法中的一些涉及将耐磨层或耐磨涂层施加到活塞环的最暴露部分，优选其外周。

活塞环可以具有渐缩的外表面(渐缩的运行轮廓)，并且耐磨涂层设置在该渐缩的表面上。深的运行轮廓允许燃烧室中的高压作用在活塞环的外周上。长渐缩(从轴向方向上看)将比短渐缩更好地抵消作用在活塞环内周上的大部分高压。这进而使运行轮廓深度能够在耐磨涂层的寿命期间持续。尽管从压力释放的角度来看，长渐缩是有利的，但缺点是活塞环的这种轮廓会带来重叠区域泄漏的风险。

发明内容

本发明的目的是减轻已知活塞环的缺点。通过所附独立权利要求中所限定的活塞环实现了下面将变得清楚的这个和其他目的。在从属权利要求中限定了各种示例性实施例中的一些。

本发明基于这样的认识，即通过改变外周活塞环轮廓，可以获得两个功能要求，即充分的压力释放(至少部分地抵消作用在内周表面上的高压)，而不损害重叠区域的密封效果。特别地，发明人已经认识到，通过沿着大部分圆周具有相对较长的轴向渐缩，但是在重叠区域附近和重叠区域处具有较短的渐缩，在保持压力抵消功能的同时，减少了重叠区域处的泄漏风险。在最一般的意义上，本发明涉及一种活塞环，该活塞环具有设置有渐缩表面部分的外表面，该渐缩从渐缩起始处径向向内延伸，其中，该渐缩起始处在重叠区域附近变化(在轴向方向上看)。

根据本发明的第一方面，提供了一种活塞环。该活塞环包括：

主区段，该主区段围绕几何轴线沿着周向方向延伸，

第一舌状区段，该第一舌状区段从该主区段的第一端部朝向该主区段的第二端部延伸，

第二舌状区段，该第二舌状区段从该主区段的第二端部朝向该主区段的第一端部延伸，

近端侧面，

远端侧面，以及

外周表面，该外周表面将所述侧面相互连接，

其中，在使用中，该第一舌状区段被配置为与该第二舌状区段重叠以形成接触界面，

其中，在该主区段处，所述外周表面包括在该周向方向上延伸的渐缩的第一表面部分，其中，所述第一表面部分具有渐缩起始处，所述第一表面部分从该渐缩起始处向近端并且径向向内地渐缩，

其中，邻近所述第一舌状区段和所述第二舌状区段，所述第一表面部分的所述渐缩起始处相对于所述渐缩起始处在该主区段的其余部分处的位置位于近端。

术语“近端”和“远端”在本披露中用作两个相反的轴向方向。例如，如果近端方向是向上的，则远端方向将是向下的。通常，活塞环将会安装在活塞上，使得近端侧面面向燃烧室，而远端侧面背向燃烧室。