[发明专利]活塞环组件

说明书

本发明涉及活塞环组件。本发明具体涉及用于往复式内燃发动机的活塞(20)的活塞环组件(100)、具有这种活塞环组件的活塞、具有这种活塞(20)的往复式内燃发动机。活塞环组件(100)至少包括第一活塞环(1)和第二活塞环(2)。第一活塞环(1)被布置成使得其对于来自活塞环组件(100)的第一轴向侧(3)的压力是气密的，并且第二活塞环(2)对于来自与第一轴向侧(3)相对的第二轴向侧(4)的压力是气密的。

技术领域

本发明涉及一种用于往复式内燃发动机的的活塞的活塞环组件、一种具有这种活塞环组件的活塞、一种具有这种活塞的往复式内燃发动机。

背景技术

本发明优选地涉及一种内燃发动机，例如大型船舶或轮船发动机或固定发动机，其气缸具有至少200mm的内径。发动机优选地是二冲程发动机或二冲程十字头发动机。发动机可以是柴油发动机或气体发动机、双燃料发动机或多燃料发动机。在这种发动机中燃烧液体和/或气体燃料以及自点火或强制点火是可能的。

内燃发动机可以是纵向冲洗的二冲程发动机。

术语内燃发动机还指不仅可以以柴油模式(其特征在于燃料的自点火)工作，而且可以以奥托模式(其特征在于燃料的强制点火)工作，或者以两者的混合模式工作的大型发动机。此外，术语内燃发动机特别包括双燃料发动机和大型发动机，其中燃料的自点火用于另一种燃料的强制点火。

发动机速度优选低于800RPM，特别是对于4冲程发动机，更优选低于200RPM，特别是对于2冲程发动机，这表明是低速发动机的指定。

燃料可以是柴油或船用柴油或重质燃料油或乳液或浆液或甲醇或乙醇以及气体如液态天然气(LNG)、液态石油气(LPG)等。

根据需要可以添加的其它可能的燃料是：LBG(液化生物气)、生物燃料(例如由藻类或海藻制成的油)、氨、氢、来自CO2的合成燃料(例如通过动力到气体或动力到液体制成)。

大型船只，特别是运输货物的船舶，通常由内燃发动机提供动力，特别是柴油和/或气体发动机，主要是二冲程十字头发动机。

往复活塞式内燃发动机的活塞，特别是双燃料或奥托循环型的往复活塞式内燃发动机，设有形成活塞环组件的活塞环，这些活塞环位于活塞的凹槽中，并用于将燃烧室相对于外界密封隔开。

至少活塞环组件的顶部环被切割以允许活塞环在安装于活塞的侧壁中的环形凹槽中时膨胀。通常，环在切口处的两端被设计成形成锁定端，从而基本上防止气缸的燃烧室中的气体流过切口。

顶部环的两个锁定端可具有相互重叠的舌部，该舌部阻挡环间隙的至少主要部分并限制燃烧气体流过环间隙的可能性。

这种顶部活塞环例如公开在申请EP 20167735.8中，其通过引用结合于此。

DE 10 2017 118 773 A1公开了一种活塞环组件，该活塞环组件包括三个活塞环：上部或燃烧室侧压缩环和下部或曲轴箱侧压缩环，以及设置在上部压缩环和下部压缩环之间的中心刮油环。压缩环具有小的间隙，以便实现良好的密封并使漏气最小化。

上部压缩环可以在尺寸和其它机械性能方面与下部压缩环相同。这允许实现减少数量的不同部件。

根据DE 10 2017 118 773 A1，在上部压缩环和下部压缩环之间将产生加压储油器，该加压储油器的平均压力大致对应于曲轴箱中的压力和燃烧室中的平均压力之间的平均值。根据DE 10 2017 118 773 A1，顶部活塞环和底部环平行布置，并且基本提供了对于活塞下侧空间的密封。

为了减少上部活塞环的环磨损，可以允许从燃烧室逸出的气体的可控泄漏，例如在EP0742875 B1中公开的。根据DE 102010020490 B4，允许的泄漏从最靠近燃烧室的活塞环到最远离燃烧室的活塞环减小。