[发明专利]活塞环以及带内槽密封的活塞

说明书

提供一种活塞环(1)，具有承载面(2)，内表面(4)，下环侧面(6)和上环侧面(8)，其中，在内表面与上环侧面的过渡处，设有一个在圆周上延伸并呈内角形式的切口(10)，其中切口在活塞环上限定了一个圆锥形的第一表面(12a)和一个圆锥形的第二表面(12b)。从径向看，第一表面比第二表面位于更外侧，从轴向看，第一表面比第二表面位于更顶侧。在轴向横截面中，轴向与第一表面之间的第一角度(a)在10°至50°的范围内，径向与第二表面之间的第二角度(β)在5°至30°的范围内。还提供了一种具有活塞环凹槽的活塞，所述凹槽底座上设有凸起。此外，提供了上述活塞环和上述活塞的组合，所述活塞环和活塞适于彼此使得所述突起突出到所述切口中。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的活塞环，特别是一种压缩活塞环，以及一种与之相互作用的活塞，它们被构造成在内部的活塞环槽中相互适配，以提高上侧面的密封效果。

背景技术

在燃料的燃烧过程中，会产生高压，这可能会导致气体通过活塞环，即所谓的从燃烧室到曲轴箱的漏气。特别的，在最上面的活塞槽中的活塞环应通过与活塞槽的接触防止这种现象；这种类型的活塞环也被指定为压缩活塞环。

基本上是矩形的环被认为是特别坚固的，主要用作压缩活塞环。梯形环也用于此目的，其略微偏离矩形形状，使得其内侧轴向高度略小于外侧轴向高度，并且由于轴向间隙的变化连接到活塞环相对于活塞的径向运动，通过撞击不断地释放出燃油积碳，这样即可减少燃油积碳的累积。梯形环被用于适配梯形环形状的凹槽中，即同样是梯形形状。

为了使活塞环产生所谓的扭曲，提供了横截面弱化，如内倒角。通过这种方式，在凹槽中设立了沿外缘而变化的有针对性的接触位置，还改变了凹槽处的附着方式。

本发明的目的在于提供一种活塞环，借助于该活塞环一方面最大程度地防止燃油积碳的积累，另一方面在工作过程之中凹槽和气缸的滑道处均存在明确的接触状态，从而基本地防止漏气。

发明内容

根据本发明，该问题通过一种活塞环来解决，该活塞环具有运行表面、内表面、下环侧面和上环侧面，其中，以内角的形状跨越外缘延伸的凹部位于内表面和上环侧面之间的过渡处，其中，所述凹部在所述活塞环处限定了一个圆锥形的第一表面和一个圆锥形的第二表面，其中，在径向方向上看时，所述第一表面比所述第二表面位置更向外，在轴向方向上看时，所述第一表面比所述第二表面更靠上，其中，在轴向截面中，轴向与所述第一表面之间的第一角度在10°至50°之间的范围内，径向与所述第二表面之间的第二角度在5°至30°之间的范围内。

根据本发明的一方面，在轴向截面中，所述第一表面和所述第二表面之间的角度可以在105°至150°之间的范围内。

根据另一方面，所述活塞环的轴向高度可位于所述活塞环径向壁厚度的0.25-2倍范围内，其中所述凹部的总轴向高度位于所述活塞环高度的0.5-0.7倍范围内，并且其中所述凹部的总径向深度位于所述活塞环壁厚度的0.2-0.7(优选地0.25-0.5)倍范围内。

根据另一个方面，所述第一表面和所述第二表面可以通过圆角相互过渡，其中所述圆角的曲率半径优选地位于所述凹部的总轴向高度和所述凹部的总径向深度之和的0.25-1倍范围内。

根据另一方面，所述第一表面或所述第二表面中的至少一个可以设置有耐磨保护层。

根据另一个方面，上环侧面可以设置有耐磨保护涂层。

根据本发明，该问题进一步通过一种活塞来解决，该活塞包括具有槽底和下槽侧面的活塞环槽，其中，在活塞环槽的槽底的上端设置有凸部，其中，凸部具有圆锥形的第一凸部表面和圆锥形的第二凸部表面，其中，当从径向方向观察时所述第一凸部表面相对于所述第二凸部表面位置更向外，当从轴向观察时所述第一凸部表面相对于所述第二凸部表面更靠上，其中，在轴向截面中，轴向与所述第一凸部表面之间的角度在10°到50°范围之间，径向与所述第二凸部表面之间的角度在5°至30°范围之间。