用于往復式發(fā)動機的活塞組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本文中公開的主體大體上涉及往復式發(fā)動機，并且更具體地涉及用于往復式發(fā)動機的活塞組件。
【背景技術】
[0002]往復式發(fā)動機(例如，往復式內(nèi)燃機)燃燒燃料與氧化劑(例如，空氣)來生成熱燃燒氣體，其繼而驅(qū)動缸或活塞襯套內(nèi)的活塞(例如，往復式活塞)。具體而言，熱燃燒氣體膨脹并且相對于活塞施加壓力，該壓力使活塞在膨脹沖程期間從缸的頂部部分移動到底部部分?；钊麑⒂扇紵龤怏w施加的壓力和活塞的線性運動轉換成旋轉運動(例如，經(jīng)由連接桿和聯(lián)接于活塞的曲軸)，其驅(qū)動一個或更多個負載，例如，發(fā)電機?；钊拖嚓P聯(lián)的結構(例如，活塞組件)的構造可顯著地影響排氣排放物(例如，未燃烴)和發(fā)動機效率，以及潤滑劑(例如，油)消耗。此外，活塞組件的構造可顯著地影響往復式發(fā)動機的構件之間的摩擦以及往復式發(fā)動機的構件的壽命。因此，將合乎需要的是改進活塞組件的構造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下面概括在范圍上與最初要求權利的本發(fā)明相稱的某些實施例。這些實施例不意圖限制要求權利的本發(fā)明的范圍，而是相反地，這些實施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡要概括。實際上，本發(fā)明可包含可與在下面提出的實施例相似或不同的各種形式。
[0004]在一個實施例中，一種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)包括具有內(nèi)壁且限定腔的缸。系統(tǒng)還包括活塞，其設置在缸內(nèi)，并且構造成以往復方式在缸內(nèi)移動。最頂端槽圍繞活塞在活塞的端環(huán)槽脊下方沿周向延伸，并且最頂端槽由頂部表面、底部表面和在頂部表面與底部表面之間延伸的內(nèi)表面限定。環(huán)設置在最頂端槽內(nèi)，并且環(huán)包括設置成鄰近最頂端槽的內(nèi)表面的后面，以及與后面相對的前面。前面具有錐形輪廓，并且構造成在活塞在缸內(nèi)移動時接觸缸的內(nèi)壁。活塞組件還包括形成在端環(huán)槽脊或環(huán)中的一個或更多個徑向通道，并且一個或更多個通道構造成使得流體能夠從腔流至最頂端槽的內(nèi)表面與環(huán)的后面之間的空間。
[0005]在第二實施例中，一種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)包括具有圍繞活塞沿周向延伸的最頂端槽的活塞。最頂端槽包括圍繞最頂端槽沿周向間隔開且從活塞組件的外周向內(nèi)延伸的一個或更多個通道。系統(tǒng)還包括定位在最頂端槽中的環(huán)，環(huán)包括頂面、底面、周向內(nèi)面和在頂面與底面之間漸縮的周向外面?？臻g限定在最頂端槽的一部分與環(huán)的周向內(nèi)面之間，并且空間與一個或更多個徑向通道流體連通。
[0006]在第三實施例中，一種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)包括具有圍繞活塞沿周向延伸的最頂端槽的活塞。往復式發(fā)動機還包括設置在最頂端槽內(nèi)的環(huán)。環(huán)具有沿環(huán)的高度的至少一部分漸縮的周向外面。環(huán)的頂面和最頂端槽的頂部表面分開一軸向距離，并且形成在環(huán)的頂面、最頂端槽的頂部表面或它們的組合中的一個或更多個徑向通道引起軸向距離圍繞環(huán)的周邊變化。
[0007]技術方案1.一種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)，包括:
具有內(nèi)壁且限定腔的缸；
活塞，其設置在所述缸內(nèi)并且構造成以往復方式在所述缸內(nèi)移動；
最頂端槽，其圍繞所述活塞在所述活塞的端環(huán)槽脊下方沿周向延伸，其中所述最頂端槽由頂部表面、底部表面和在所述頂部表面與所述底部表面之間延伸的內(nèi)表面限定；
設置在所述最頂端槽內(nèi)的環(huán)，其中所述環(huán)包括設置成鄰近所述最頂端槽的所述內(nèi)表面的內(nèi)面和與所述內(nèi)面相對的外面，其中所述外面包括錐形輪廓，并且構造成在所述活塞在所述缸內(nèi)移動時接觸所述缸的所述內(nèi)壁；以及
形成在所述端環(huán)槽脊或所述環(huán)的上面中的一個或更多個通道，其中所述一個或更多個通道構造成使得燃燒氣體能夠從所述腔流至所述最頂端槽的所述內(nèi)表面與所述環(huán)的所述內(nèi)面之間的空間。
[0008]技術方案2.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道中的至少一些在一個或更多個離散位置處延伸到所述最頂端槽的上表面中。
[0009]技術方案3.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道中的至少一些在所述最頂端槽的所述頂部表面中沿徑向延伸至所述空間。
[0010]技術方案4.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道中的至少一些沿軸向延伸穿過所述活塞的所述端環(huán)槽脊至所述空間。
[0011]技術方案5.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)的半徑從所述環(huán)的頂面增大至底面，所述底面構造成接觸所述最頂端槽的所述底部表面。
[0012]技術方案6.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)的所述外面定位成關于所述缸的所述內(nèi)壁成大于大約1.5度的角。
[0013]技術方案7.根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頂環(huán)的所述外面接觸所述缸的所述內(nèi)壁的密封點定位在所述環(huán)的頂面與底面之間，并且其中所述環(huán)包括所述密封點與所述環(huán)的所述底面之間的缺口，所述底面構造成接觸所述最頂端槽的所述底部表面。
[0014]技術方案8.根據(jù)技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述密封點定位成離所述環(huán)的所述頂面有第一軸向距離，并且所述第一軸向距離為所述環(huán)的高度的大約百分之75到百分之99。
[0015]技術方案9.一種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)，包括:
活塞，其具有圍繞所述活塞沿周向延伸的最頂端槽，其中通向所述最頂端槽的一個或更多個通道圍繞所述最頂端槽沿周向間隔開，并且從所述活塞的外周向內(nèi)延伸；以及
定位在所述最頂端槽中的環(huán)，其中所述環(huán)包括頂面、底面、周向內(nèi)面和周向外面，所述周向外面具有所述頂面與所述底面之間的錐形輪廓，其中空間限定在所述最頂端槽的一部分與所述環(huán)的所述周向內(nèi)面之間，并且與所述一個或更多個通道流體連通。
[0016]技術方案10.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道包括所述活塞或所述環(huán)或它們的組合中的一個或更多個徑向通道。
[0017]技術方案11.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道中的至少一些形成在所述最頂端槽的頂部表面中。
[0018]技術方案12.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道中的至少一些形成在所述環(huán)的所述頂面中。
[0019]技術方案13.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道包括所述活塞中的一個或更多個軸向通道。
[0020]技術方案14.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)的半徑從所述環(huán)的所述頂面增大至所述底面。
[0021]技術方案15.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)的半徑從所述環(huán)的所述頂面線性地增大至定位成離所述環(huán)的所述頂面有第一軸向距離的中間部分，其中所述第一軸向距離為所述環(huán)的高度的大約百分之75到百分之99之間，并且其中所述環(huán)的半徑從所述環(huán)的所述中間部分減小至所述底面。
[0022]技術方案16.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)的所述外面構造成接觸缸的內(nèi)壁的密封點定位在所述環(huán)的所述頂面與所述底面之間，并且其中所述環(huán)包括所述密封點與所述環(huán)的所述底面之間的缺口。
[0023]技術方案17.根據(jù)技術方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括具有內(nèi)壁且限定腔的缸，其中所述環(huán)的所述周向外面在所述活塞在所述缸內(nèi)移動時接觸所述缸的所述內(nèi)壁。
[0024]技術方案18.—種用于往復式發(fā)動機的動力缸系統(tǒng)，包括:
包括圍繞所述活塞沿周向延伸的最頂端槽的活塞；以及
定位在所述最頂端槽內(nèi)的環(huán)，其中所述環(huán)具有沿所述環(huán)的高度的至少一部分漸縮的周向外面，所述環(huán)的頂面和所述最頂端槽的頂部表面分開第一軸向距離，并且形成在所述環(huán)的所述頂面、所述最頂端槽的所述頂部表面或它們的組合中的一個或更多個徑向通道引起所述第一軸向距離圍繞所述環(huán)的周邊變化。
[0025]技術方案19.根據(jù)技術方案18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個徑向通道構造成將加壓燃燒氣體傳遞到限定在所述最頂端槽的一部分與所述環(huán)的周向內(nèi)面之間的空間中，以將沿徑向向外的力施加在所述環(huán)的所述周向內(nèi)面上。
[0026]技術方案20.根據(jù)技術方案18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括具有內(nèi)壁且限定腔的缸，其中所述環(huán)的所述周向外面在所述活塞在所述缸內(nèi)移動時接觸所述缸的所述內(nèi)壁。
【附圖說明】