[发明专利]用于内燃机的活塞环

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年2月17日提交的序列号为61/600,216的美国申请的权益。

技术领域

本发明涉及气缸中具有至少一个往复式活塞的内燃机，具体地说，涉及往复式活塞和气缸壁之间的密封件。

背景技术

典型的内燃机具有至少一个活塞体，该活塞体在发动机体的气缸中往复运动。通常，每个活塞体包括多个环形槽，每个环形槽容纳和有效支撑活塞环。在运行过程中，活塞环保持在环形槽中并且它们各自的活塞体在发动机体的气缸中往复运动。此外，活塞环用于密封活塞体上方的燃烧室中的燃烧气体，将热量从活塞体传递到气缸壁，限制油从曲轴箱到燃烧室的通道，以及在气缸壁上形成大体均匀的油膜。这种活塞环通常以径向向外的弹簧力抵靠气缸壁偏置以便在活塞体和气缸壁之间形成密封。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种活塞组件，其包括具有裙部的活塞体。裙部的至少一部分周向连续延伸并且具有裙部直径。该活塞组件还包括具有环形体的活塞环，该环形体具有大体螺旋形状和内表面。该环形体在松弛状态下延伸经过至少一个整圈。当处于松弛状态时，环形体的内表面呈现小于裙部直径的环形直径。该环形体周向围绕活塞体的裙部，使得内表面偏置地与裙部的周向连续部分的外表面配合，以在环形体和活塞体之间建立动态密封。

该活塞环可以设置在气缸壁的通道中，从而在气缸壁和活塞体之间形成密封。于是在发动机运行过程中，该活塞环保持大体固定并且不会相对气缸壁移动。该位置为活塞体提供增加的稳定性，活塞体在发动机的气缸中往复运动而不影响裙部的长度，也就是说，当活塞体在下止点位置时裙部可以向下延伸越过气缸壁。该活塞环还可以防止漏气。

根据本发明的另一方面提供一种动力气缸组件。该动力气缸组件包括其中形成有周向连续通道的气缸壁。该动力气缸组件还包括具有裙部的活塞体，该裙部的外表面的至少一部分围绕圆周连续延伸。裙部的该部分具有大体连续的裙部直径。该动力气缸组件还包括设置在气缸壁的通道中的活塞环。该活塞环具有环形体，所述环形体在松弛状态下延伸经过大体螺旋形状的至少一个整圈。在松弛状态下，该环形体具有呈现内直径的内表面，该内直径小于活塞体的裙部直径。该环形体周向围绕活塞体的裙部，其内表面偏置地与裙部的周向连续部分的外表面配合，以在气缸壁和活塞体之间建立密封。

根据本发明的又一方面提供一种用于相对活塞体密封气缸壁的活塞环。该活塞环具有大体螺旋形状的环形体，该环形体在松弛状态下延伸经过至少一圈。该环形体具有圆形的或倒棱的内表面以与活塞体动态配合。

附图说明

参阅以下具体描述和附图，本发明的这些和其它特征和优点将会更加易于被本领域技术人员领会和理解，其中：

图1是活塞环的一个典型实施例的立体正视图；

图2是包括图1的活塞环的动力气缸组件的典型实施例的剖视图，其示出位于上止点位置的活塞体；

图3是包括图1的活塞环的动力气缸组件的典型实施例的另一剖视图，其示出位于下止点位置的活塞体；

图4是图1的活塞环的部分剖视图，该活塞环设置在气缸壁的通道中并且与活塞体密封配合；

图5是图1的活塞环的正视图；以及

图6是图1的活塞环的分解图。

具体实施方式

参阅附图，各图中相似的附图标记用于指示相应的部件，图1示出活塞环20的一个典型实施例，该活塞环20用于相对内燃机的动力气缸组件26的气缸壁24密封活塞体22。现在参阅图2和图3的剖视图，典型的活塞环20示出为安装在内燃机的动力气缸组件26中，该内燃机具有发动机体28以及共同形成轴向延伸的气缸壁24的两件式气缸衬垫30，该气缸壁24具有围绕气缸壁24大体周向延伸的通道32。具体在该实施例中，活塞环20设置在彼此轴向间隔的各气缸衬垫30的末端之间，以形成上述通道32。然而，应当注意到通道32可以通过多种不同方式形成在气缸壁24中。例如，通道32可以直接形成在不带有气缸衬垫30的发动机体28中。典型的活塞环20示出为安装在柴油机中；然而，应当注意到活塞环20也可替代地用于多种不同内燃机中，例如包括火花点火式发动机或者每个气缸具有两个水平对置的活塞的发动机。