活塞環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)，該活塞環(huán)具有基體，該基體包含工作面、內(nèi)周面以及在工作面與內(nèi)周面之間延伸的上側(cè)壁和下側(cè)壁，所述基體設(shè)有接口并且尤其是在其內(nèi)周面區(qū)域中具有橫截面缺失部。
【背景技術(shù)】
[0002]EP 1608899 B1公開(kāi)了一種活塞環(huán)，其具有構(gòu)成接口的縫隙、工作面、內(nèi)周面以及在工作面與內(nèi)周面之間延伸的上側(cè)壁和下側(cè)壁，其中，在內(nèi)周面區(qū)域中設(shè)有不恒定的橫截面缺失部，該橫截面缺失部沿周向看在接口的區(qū)域中構(gòu)造得比在與接口徑向?qū)χ玫膮^(qū)域中更大?；钊h(huán)具有沿圓方變化的壁厚，其中，在接口區(qū)域中，壁厚構(gòu)造得比在與接口徑向?qū)χ玫膮^(qū)域中更小。
[0003]通過(guò)活塞環(huán)的橫截面缺失部、例如通過(guò)恒定或不恒定的內(nèi)倒棱和/或內(nèi)角應(yīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果是:活塞環(huán)在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域中以下部的工作面邊棱貼靠在氣缸壁上并且以內(nèi)邊棱貼靠在下側(cè)壁上。
[0004]該文獻(xiàn)中示出的解決方案在技術(shù)上是繁復(fù)的并且因此對(duì)于大規(guī)模應(yīng)用過(guò)于昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所基于的目的在于提供一種活塞環(huán)，該活塞環(huán)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)能更為簡(jiǎn)單地制造并且另外還有利于降低油耗。
[0006]該目的通過(guò)下述方式得以實(shí)現(xiàn):所述工作面沿周向看設(shè)有變化的工作面錐度和/或工作面凸度，使得工作面錐度和/或工作面凸度在接口區(qū)域中比在徑向?qū)χ玫沫h(huán)背面中更小。
[0007]本發(fā)明主題的有利改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。
[0008]均勻的工作面錐度或工作面凸度在具有內(nèi)倒棱或其它幾何形狀的橫截面削弱部的活塞環(huán)中導(dǎo)致圓周上不均勻的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置并且由此也導(dǎo)致不希望的功能特性。這會(huì)導(dǎo)致在活塞環(huán)局部位置上不均勻地產(chǎn)生流體動(dòng)力學(xué)方面的壓力建立，或在最糟情況下完全斷裂，由此會(huì)出現(xiàn)如擋油或類似現(xiàn)象的效果。
[0009]橫截面缺失部不僅可以設(shè)置在內(nèi)周面上也可以設(shè)置在外周面上。橫截面缺失部的幾何形狀在此可以由倒棱或角構(gòu)成。技術(shù)人員為相應(yīng)的應(yīng)用情況選擇適合形式的橫截面缺失部。
[0010]活塞環(huán)領(lǐng)域技術(shù)人員將術(shù)語(yǔ)“樞轉(zhuǎn)點(diǎn)”理解為在活塞環(huán)的安裝狀態(tài)中工作面輪廓的錐度/凸度徑向最外側(cè)的點(diǎn)(頂點(diǎn))或工作面輪廓的最大點(diǎn)亦或活塞環(huán)輪廓的換向點(diǎn)。為了確保最佳的刮油特性，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)關(guān)于相應(yīng)的活塞環(huán)位于其軸向最低的區(qū)域中。根據(jù)活塞環(huán)工作面的設(shè)計(jì)(錐度、凸度、凹口)難以實(shí)現(xiàn)沿活塞環(huán)圓周看相同的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。
[0011]借助本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了與相應(yīng)活塞環(huán)扭轉(zhuǎn)角適配的工作面錐度或工作面凸度并且由此在整個(gè)圓周上實(shí)現(xiàn)了均勻的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。如上所述，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置決定性地控制發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞環(huán)的功能特性。同時(shí)工作面錐度的大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中氣體壓力下的密封特性也有巨大影響。
[0012]借助本發(fā)明技術(shù)方案大大降低了工作面上的氣體作用面，從而關(guān)于活塞環(huán)的圓周優(yōu)化了所需的錐度。
[0013]特別有利的是，變化的工作面錐度可以根據(jù)活塞環(huán)橫截面缺失部的幾何形狀而被調(diào)整。
[0014]從接口起工作面錐度沿兩個(gè)周向恒定或不恒定地增大。這取決于活塞環(huán)的相應(yīng)應(yīng)用情況。
【附圖說(shuō)明】
[0015]在附圖中借助實(shí)施例示出并且在下文說(shuō)明本發(fā)明的主題。附圖中:
[0016]圖1和2為現(xiàn)有技術(shù)的不例性視圖；
[0017]圖3為以橫剖視圖示出的根據(jù)本發(fā)明的活塞環(huán)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1和圖2示出當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)際示例。示出活塞環(huán)1，該活塞環(huán)包含工作面2、內(nèi)周面3以及在工作面與內(nèi)周面之間延伸的上側(cè)壁4和下側(cè)壁5。未示出活塞環(huán)1的接口。在此引入EP 1 608 899 B1的圖1，在該圖中可見(jiàn)活塞環(huán)的接口。圖1和2所示的活塞環(huán)1具有內(nèi)倒棱形式的橫截面缺失部6。基于該橫截面缺失部6，活塞環(huán)1沿周向扭轉(zhuǎn)。由于活塞環(huán)1不封閉，而是具有接口，因此扭轉(zhuǎn)角沿周向變化。
[0019]圖1示出在假設(shè)扭轉(zhuǎn)角α為120時(shí)，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)7沿圓周看發(fā)生變化。在圖1的左圖中，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)7在環(huán)背面區(qū)域中位于活塞環(huán)1中點(diǎn)以上而在環(huán)接口區(qū)域中位于刮油邊棱8的區(qū)域中.
[0020]圖2示出氣體壓力(Fgas)對(duì)圖1所示活塞環(huán)1的影響。理論上認(rèn)為在圖2的左圖中在活塞環(huán)1的整個(gè)圓周上形成平衡狀態(tài)。但在實(shí)踐應(yīng)用中，氣體壓力(Fgas)在活塞環(huán)1的圓周上看大于活塞環(huán)1的反作用的徑向壓緊力(Ft)。
[0021]如上所示，在圓周上看均勻的工作面錐度或工作面凸度在具有橫截面削弱部的活塞環(huán)1中導(dǎo)致不均勻的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置7并且因此導(dǎo)致不希望的不穩(wěn)定功能特性。這會(huì)導(dǎo)致在活塞環(huán)圓周的局部位置上不均勻地發(fā)生流體動(dòng)力學(xué)方面的壓力建立，由此會(huì)出現(xiàn)如擋油(Oelschieben)或類似現(xiàn)象。
[0022]圖3示出本發(fā)明的技術(shù)方案。為了實(shí)現(xiàn)在活塞環(huán)1’圓周上看始終相同的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置7’，活塞環(huán)1’的工作面2沿周向設(shè)有變化的工作面錐度α，使得工作面錐度α在未示出的接口區(qū)域中(圖3的右圖)比在徑向?qū)χ玫沫h(huán)背面區(qū)域中(圖3的左圖)更小。從圖3的右圖起向環(huán)背面(圖3的左圖)的方向，工作面錐度α可以恒定地或不恒定地變化。在圖3中示出的是:工作面錐度α從環(huán)接口起向環(huán)背面的方向恒定地、即連續(xù)地變化。因此不同于現(xiàn)有技術(shù)，工作面2的工作面錐度α在圓周上看比最大扭轉(zhuǎn)角大得多。通過(guò)與扭轉(zhuǎn)角適配的工作面錐度α或工作面凸度，關(guān)于活塞環(huán)1’的圓周實(shí)現(xiàn)均勻的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置7。樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位置7’決定性地控制發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞環(huán)1’的功能特性。同時(shí)工作面錐度α的大小對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中氣體壓力下的密封特性也有大的影響。借助本發(fā)明技術(shù)方案大大降低了工作面2上的氣體作用面，從而關(guān)于活塞環(huán)1’的整個(gè)圓周優(yōu)化了所需的工作面錐度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.活塞環(huán)，其具有基體，該基體包含工作面(2)、內(nèi)周面(3)以及在工作面與內(nèi)周面之間延伸的上側(cè)壁(4)和下側(cè)壁(5)，所述基體設(shè)有接口并且尤其是在其內(nèi)周面(3)區(qū)域中具有橫截面缺失部￠)，其特征在于，所述工作面(2)沿周向看設(shè)有變化的工作面錐度(α)和/或工作面凸度，使得工作面錐度(α)和/或工作面凸度在接口區(qū)域中比在徑向?qū)χ玫沫h(huán)背面中更小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)，其特征在于，所述變化的工作面錐度(α)和/或工作面凸度能根據(jù)橫截面缺失部出)的幾何形狀而被調(diào)整。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞環(huán)，其特征在于，所述橫截面缺失部(6)的幾何形狀由內(nèi)倒棱或內(nèi)角構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞環(huán)，其特征在于，所述橫截面缺失部的幾何形狀由外倒棱構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的活塞環(huán)，其特征在于，所述工作面錐度(α)和/或工作面凸度從接口起沿工作面(2)的兩個(gè)周向恒定地增大。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的活塞環(huán)，其特征在于，所述工作面錐度(α)和/或工作面凸度從接口起沿工作面(2)的兩個(gè)周向不恒定地增大。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)(1)，其具有基體，該基體包含工作面(2)、內(nèi)周面以及在工作面與內(nèi)周面之間延伸的上側(cè)壁和下側(cè)壁，所述基體設(shè)有接口并且尤其是在其內(nèi)周面區(qū)域中具有橫截面缺失部，其中，所述工作面(2)沿周向看設(shè)有變化的工作面錐度(α)和/或工作面凸度，使得工作面錐度(α)和/或工作面凸度在接口區(qū)域中比在徑向?qū)χ玫沫h(huán)背面中更小。
【IPC分類】F16J9/20, F16J9/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105283699
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480031997
【發(fā)明人】T·舒爾特-扎塞
【申請(qǐng)人】輝門(mén)布爾沙伊德有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年5月10日
【公告號(hào)】DE102013009645A1, EP3004695A1, US20160123466, WO2014194875A1