用于往復式發(fā)動機的活塞組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本文中公開的主題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，其繼而驅動缸內的活塞(例如，往復式活塞)。具體而言，熱燃燒氣體膨脹并且抵靠活塞施加壓力，使活塞在膨脹沖程期間從缸的頂部線性地移動至底部。活塞將由燃燒氣體施加的壓力和活塞的線性運動轉換成旋轉運動(例如，經由連接桿和聯接于活塞的曲軸)，其驅動一個或更多個負載，例如，發(fā)電機。活塞和相關聯的結構(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和往復式發(fā)動機的操作壽命。因此，將合乎需要的是改進活塞組件的構造。
【發(fā)明內容】
[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)動機的功率缸系統(tǒng)包括構造成在缸內移動的活塞。系統(tǒng)包括最頂部凹槽，其在活塞的端環(huán)槽脊之下繞活塞周向地延伸，并且構造成支承具有內圓周面的頂環(huán)。當頂環(huán)定位在最頂部凹槽內時，在最頂部凹槽的一部分和頂環(huán)的內圓周面之間限定空間，并且在端環(huán)槽脊中形成的一個或更多個通道構造成允許燃燒氣體至空間的傳遞。系統(tǒng)還包括最底部凹槽，其繞活塞周向地延伸并且沿著活塞的軸向軸線與最頂部凹槽間隔開，并且底部凹槽構造成支承底環(huán)并且缺乏泄油口。
[0005]在一個實施例中，一種用于往復式發(fā)動機的功率缸系統(tǒng)包括構造成在缸內移動的活塞。系統(tǒng)包括最頂部凹槽和最底部凹槽，它們均繞活塞周向地延伸，其中，最頂部凹槽定位在端環(huán)槽脊之下。系統(tǒng)包括:頂環(huán)，其設置在最頂部凹槽中；和一個或更多個通道，其延伸到最頂部凹槽的軸向面對上表面或頂環(huán)的上表面中來將燃燒氣體引導至在頂環(huán)的內圓周面和最頂部凹槽的一部分之間的空間。一個或更多個通道中的每一個具有第一半徑。系統(tǒng)包括底環(huán)，其定位在最底部凹槽中；并且沿著最底部凹槽延伸的泄油口中的每一個的第二半徑小于一個或更多個徑向通道中的每一個的第一半徑。
[0006]在一個實施例中，一種用于往復式發(fā)動機的功率缸系統(tǒng)包括:缸，其具有內壁并且圍繞空腔；和活塞，其定位在缸內并且構造成在缸內以往復式方式移動。系統(tǒng)包括:頂環(huán)，其設置在活塞的最頂部凹槽內，并且向最頂部凹槽開放的一個或更多個通道構造成通過一個或更多個徑向通道的第一總流動區(qū)域將燃燒氣體傳遞至頂環(huán)的內圓周面，以在活塞在缸內移動時朝缸的內壁徑向向外驅動頂環(huán)。系統(tǒng)包括底環(huán)，其設置在活塞的最底部凹槽內，其中，向底部凹槽開放的泄油口的第二總流動區(qū)域小于第一總流動區(qū)域。
[0007]技術方案1.一種用于往復式發(fā)動機的功率缸系統(tǒng)，包括:
[0008]活塞，其構造成在所述往復式發(fā)動機的缸內移動；
[0009]最頂部凹槽，其在所述活塞的端環(huán)槽脊之下繞所述活塞周向地延伸并且構造成支承具有內圓周面的頂環(huán)，其中，在所述最頂部凹槽的一部分和所述頂環(huán)的內圓周面之間限定空間，同時所述頂環(huán)定位在最頂部凹槽內；
[0010]最底部凹槽，其繞所述活塞周向地延伸并且沿著所述活塞的軸向軸線與所述最頂部凹槽間隔開，其中，所述最底部凹槽構造成支承底環(huán)并且缺乏泄油口 ；以及
[0011]—個或更多個通道，其在所述端環(huán)槽脊中形成并且構造成允許至在所述最頂部凹槽的所述部分和所述頂環(huán)的所述內圓周面之間的所述空間的燃燒氣體的傳遞。
[0012]技術方案2.根據技術方案I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端環(huán)槽脊的軸向面對表面中徑向地延伸。
[0013]技術方案3.根據技術方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括所述頂環(huán)，其中，一個或更多個環(huán)通道在一個或更多個不連續(xù)位置處在所述頂環(huán)的上表面中徑向地延伸，并且所述一個或更多個環(huán)通道構造成允許至在所述最頂部凹槽的所述部分和所述頂環(huán)的所述內圓周面之間的所述空間的燃燒氣體的傳遞。
[0014]技術方案4.根據技術方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述最頂部凹槽和所述最底部凹槽為繞所述活塞周向地延伸的唯一的環(huán)支承凹槽。
[0015]技術方案5.根據技術方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底環(huán)是具有彈簧的油環(huán)，所述彈簧構造成促使所述油環(huán)徑向向外地朝向所述缸的內圓周壁。
[0016]技術方案6.根據技術方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括在所述最頂部凹槽和所述最底部凹槽之間繞所述活塞周向地延伸的中間凹槽，其中，第三環(huán)布置在所述中間凹槽內。
[0017]技術方案7.—種用于往復式發(fā)動機的功率缸系統(tǒng)，包括:
[0018]活塞，其構造成在缸內以所述往復式方式移動；
[0019]最頂部凹槽和最底部凹槽，它們均繞所述活塞周向地延伸，其中，所述最頂部凹槽定位在端環(huán)槽脊之下；
[0020]頂環(huán)，其設置在所述最頂部凹槽中，其中，通道延伸到所述最頂部凹槽的軸向面對上表面或所述頂環(huán)的上表面中，所述通道構造成將燃燒氣體引導至在所述頂環(huán)的內圓周面和所述最頂部凹槽的一部分之間的空間，并且所述通道具有第一半徑；以及
[0021]底環(huán)，其定位在所述最底部凹槽中，其中，所述最底部凹槽的泄油口的第二半徑小于所述第一半徑。
[0022]技術方案8.根據技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通道在所述頂環(huán)的所述上表面或所述最頂部凹槽的所述軸向面對上表面中徑向地延伸。
[0023]技術方案9.根據技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一半徑小于大約2毫米。
[0024]技術方案10.根據技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二半徑與所述第一半徑的比率在大約0.1和0.9之間。
[0025]技術方案11.根據技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括:多個通道，其具有第一總截面面積；和一個或更多個泄油口，其具有第二總截面面積，其中，所述第一總截面面積大于所述第二總截面面積。
[0026]技術方案12.根據技術方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括:多個通道，它們均具有所述第一半徑；和一個或更多個泄油口，其均具有所述第二半徑，其中，所述一個或更多個通道的第一數量大于所述一個或更多個泄油口的第二數量。
[0027]技術方案13.—種用于往復式發(fā)動機的功率缸系統(tǒng)，包括:
[0028]缸，其具有圍繞空腔的內壁；
[0029]活塞，其設置在所述缸內并且構造成在所述缸內以往復式方式移動；
[0030]頂環(huán)，其設置在所述活塞的最頂部凹槽內，其中，向所述最頂部凹槽開放的一個或更多個凹槽具有第一總截面面積并且構造成將燃燒氣體傳遞至所述頂環(huán)的內圓周面，以在所述活塞在所述缸內移動時朝向所述缸的所述內壁徑向向外驅動所述頂環(huán)；以及
[0031]底環(huán)，其設置在所述活塞的最底部凹槽中，其中，向所述底部凹槽開放的泄油口的第二總截面面積小于所述第一總截面面積。
[0032]技術方案14.根據技術方案13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個的第一半徑大于所述泄油口中的至少一個的第二半徑。
[0033]技術方案15.根據技術方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一半徑小于大約2毫米。
[0034]技術方案16.根據技術方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二總截面面積與所述第一總截面面積的比率在大約0.1和0.9之間。
[0035]技術方案17.根據技術方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)缺乏向所述底部凹槽開放的泄油口。
[0036]技術方案18.根據技術方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或更多個通道的第一數量大于所述泄油口的第二數量。
[0037]技術方案19.根據技術方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底環(huán)是具有不對稱輪廓的壓縮環(huán)。
[0038]技術方案20.根據技術方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底環(huán)通過一個或更多個彈簧抵靠所述缸的所述內壁徑向向外偏置。
【附圖說明】
[0039]當參考附圖閱讀下列詳細描述時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點，其中，同樣的標記在所有附圖中表示同樣的部件，其中:
[0040]圖1是往復式