[发明专利]具有改善的润滑输送的活塞环

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞环，且更具体地涉及一种用于内燃发动机中的活塞的带槽口活塞环。

背景技术

内燃发动机中的活塞具有长的一体化的活塞环以提高性能。活塞环减少在压缩和动力冲程过程中气体的窜漏，并允许润滑油或其它润滑剂涂布在气缸壁上，但防止过多的润滑油进入燃烧室。

已经开发出具有不同轮廓的外侧周边的许多类型的活塞环。例如，活塞环可以具有锥形面、桶形面或平坦面。通常由铁制成的活塞环还可以具有多孔的涂层、膜、外层或表面，从而在其抵靠发动机气缸壁滑动时拾取油以形成润滑剂膜。

活塞环构造可以具有基本上为平面的环，或者它可以在其放松位置具有负扭曲或正扭曲。在活塞环的操作过程中，活塞环的形状或扭曲可以在向下冲程和向上冲程过程中改变，从而在向下冲程过程中提供润滑剂的擦拭并在向上冲程过程中旁路通过润滑剂膜。

润滑型态（regime）总是平衡这样的需要，即，提供粘度尽可能地低的润滑剂以减小润滑剂的固有摩擦但是还在接近动力冲程的上止点位置提供所需的高粘度以减小混合的/边界润滑型态。不仅认识到，润滑剂膜厚度会改变且在发动机的不同曲柄角期间会需要不同的润滑需求，而且围绕活塞的不同圆周位置会具有不同的润滑需求，尤其是如果存在变形的气缸孔、活塞具有倾斜或者活塞和活塞环不是真正圆筒形。

需要改进的活塞环，其提供当过量的润滑剂在发动机气缸壁上时吸收并储存润滑剂的腔，并且当需要更多的润滑时可以在动力冲程期间提供额外的润滑剂。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种用于发动机气缸的活塞的活塞环包括用于定位在活塞的环槽中的主体构件。所述主体构件具有内侧周边、上壁、下壁和外侧周边。所述外侧周边在其中具有凹腔，以在其中储存润滑剂。所述上壁具有接近于所述外侧周边的外侧部分，并被构造为在动力冲程的一部分过程中能够在挠曲位置和未挠曲位置之间弹性地挠曲，所述凹腔的储存所述润滑剂的容积通过所述上壁到所述挠曲位置的挠曲而减小以将润滑剂从其驱出到所述气缸的壁。所述上壁在其它时间弹性地返回到所述未挠曲位置，以允许多余的润滑剂从所述气缸的所述壁通入到所述凹腔中。

优选地，嵌入构件容纳在所述凹腔中。所述嵌入构件是多孔的以吸收润滑剂，并且是可压缩的以释放所述润滑剂。

在一个实施例中，所述嵌入构件是编织碳纤维。所述活塞环优选地具有用于限制所述上壁的挠曲和所述嵌入构件的压缩的主动止动构件。在一个实施例中，所述止动构件可以是位于外侧周边处的多个齿。优选地，所述上壁具有其向所述外侧周边渐缩的外侧部分。在一个实施例中，所述凹腔不对称地设置为相对于所述下壁更靠近所述上壁。

根据本发明的另一方面，一种用于内燃发动机的发动机气缸的活塞具有带有侧壁的活塞头，所述侧壁具有用于定位活塞环的至少一个环槽。所述活塞环具有用于定位在所述活塞的上环槽中的主体构件。所述主体构件具有内侧周边、上壁、下壁和外侧周边。所述外侧周边在其中具有凹腔，以在其中储存润滑剂。所述上壁具有接近于所述外侧周边的外侧部分，并被构造为在动力冲程的一部分过程中能够在挠曲位置和未挠曲位置之间弹性地挠曲，所述凹腔的储存所述润滑剂的容积通过所述上壁到所述挠曲位置的挠曲而减小以将润滑剂从其驱出到所述气缸的壁。所述壁在其它时间期间弹性地返回到所述未挠曲位置，以允许多余的润滑剂从所述气缸的所述壁通入到所述凹腔中。

本发明还提供如下方案：

1、一种用于具有发动机气缸的内燃发动机的活塞的活塞环，所述活塞环包括：

主体构件，所述主体构件位于所述活塞的环槽中；

所述主体构件具有内侧周边、上壁、下壁和外侧周边；

所述外侧周边在其中具有凹腔，以在其中储存润滑剂；以及

所述上壁具有接近于所述外侧周边的外侧部分，被构造为在动力冲程的一部分过程中能够在挠曲位置和未挠曲位置之间弹性地挠曲，所述凹腔的储存所述润滑剂的容积通过所述上壁到所述挠曲位置的挠曲而减小，以便将润滑剂从所述凹腔驱出到所述气缸的壁，并且所述上壁在其它时间期间弹性地返回到所述未挠曲位置，以允许多余的润滑剂从所述气缸的所述壁通入到所述凹腔中。

2、根据方案1所述的活塞环，其特征在于，其还包括：

容纳在所述凹腔中的嵌入构件，所述嵌入构件是多孔的以吸收润滑剂，并且是可压缩的以释放所述润滑剂。

3、根据方案2所述的活塞环，其特征在于，其还包括：

所述嵌入构件是编织碳纤维。

4、根据方案3所述的活塞环，其特征在于，其还包括：