内燃机的气缸的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的内燃机的气缸。

背景技术：

内燃机通常具有多个气缸。内燃机的每个气缸都具有气缸活塞，其在气缸的气缸套中引导。在工作循环期间，气缸活塞在相应的气缸的气缸套中上下运动。

气缸活塞利用气缸活塞的径向外表面毗连气缸套的径向内表面。在这些表面之间限定运行间隙。气缸活塞在其径向外表面上具有通过环形腹板界定并彼此分离的多个环形凹槽，其中，这些环形凹槽接收突伸到在气缸活塞的径向外表面和气缸套的径向内表面之间形成的运行间隙中的活塞环。环形凹槽中的每一个在该情况下接收构造成压缩器环或刮油器环的活塞环，其利用径向外部活塞环表面邻接气缸套的径向内部运行表面。

构造为压缩器环的活塞环用于在气缸活塞和气缸套之间的运行间隙的气密的密封。构造为刮油器环的活塞环用于从气缸套的径向内部运行表面刮除油，以便防止油经由运行间隙进入相应的气缸的燃烧室中。

在内燃机的情况下，在慢速运行的内燃机、中速运行的内燃机和快速运行的内燃机之间进行区分。慢速运行的内燃机具有小于100rpm的旋转速度。快速运行的内燃机具有多于1000rpm的旋转速度。中速运行的内燃机具有在100rpm和1000rpm之间的旋转速度、尤其是在400rpm和1000rpm之间的旋转速度。

尤其，在中速运行的内燃机的情况下，用于构造为压缩器环的活塞环的侧面邻接改变（flankabutmentchange）以压力控制的方式在接收相应的活塞环的环形凹槽的对应的侧面处发起。另一方面，在快速运行的内燃机的情况下，以惯性力控制的方式发起这种侧面改变。由于在气缸的燃烧室中越来越高的压缩压力且因此越来越高的工作压力，所以在中速运行的内燃机中，构造为压缩器环的活塞环的侧面改变以压力控制的方式发起逐渐地表现出难度。

技术实现要素：

从这一点开始，本发明的目的是提供一种新型的内燃机的气缸。该目的通过根据权利要求1所述的气缸解决。根据本发明，气缸套具有至少一个孔，经由其，在气缸活塞的下死点处至少两个环形腹板或通过环形腹板和气缸套径向界定的至少两个腔室在压力侧上被联接到彼此。由于在气缸活塞的下死点处至少两个环形腹板的压力侧联接，所以构造为压缩器环的活塞环的压力控制的侧面邻接改变能够在环形凹槽的对应的邻接表面处被改善。而且，还能确保环形腹板的特定空气流通（ventilation）。

气缸活塞具有活塞基部，其部分地限定气缸的燃烧室，其中，气缸活塞具有数目n个环形凹槽，其通过数目n+1个环形腹板界定并彼此分离。优选地，当从活塞基部开始观察时，第一至第（n-1）环形凹槽用于各自接收构造为压缩器环的活塞环，其中，当从气缸基部开始观察时，第n环形凹槽用于接收构造为刮油器环的活塞环。

根据本发明的有利的进一步改进，当从活塞基部开始观察时，在气缸活塞的下死点处气缸套的至少一个孔在压力侧上将界定邻近于气缸的燃烧室的第一环形凹槽的第一环形腹板联接至从第三环形腹板直到第n环形腹板的环形腹板中的至少一个，第三环形腹板使第二环形凹槽和第三环形凹槽彼此分离，第n环形腹板使第（n-1）环形凹槽和第n环形凹槽彼此分离。因此，对应的压力侧联接的环形腹板或通过对应的环形腹板径向界定并在压力侧上联接的腔室被暴露于气动压力均衡，以便在至少一个邻近的活塞环（即压缩器环）处明确地发起压力控制的侧面邻接改变。

根据本发明的又一替代的进一步改进，当从活塞基部开始观察时，在气缸活塞的下死点处气缸套的至少一个孔在压力侧上将第（n+1）环形腹板联接至从第二环形腹板至第n环形腹板的环形腹板中的每一个，第（n+1）环形腹板界定远离气缸的燃烧室指向的第n环形凹槽。因此，对应的压力侧联接的环形腹板或通过对应的环形腹板和气缸套径向界定的腔室被暴露于空气流通。

附图说明

从从属权利要求和如下描述获得本发明的优选的进一步改进。在不受这些附图约束的情况下，参考附图详细地解释本发明的示例性实施例。在附图中：

图1：示出通过根据本发明的第一气缸的示意横截面；

图2：示出通过根据本发明的第二气缸的示意横截面；

图3：示出通过根据本发明的第三气缸的示意横截面；

图4：示出通过根据本发明的第四气缸的示意横截面；

图5：示出通过根据本发明的第五气缸的示意横截面；以及

图6：示出通过根据本发明的另外的气缸的示意横截面。

具体实施方式

本发明涉及内燃机的气缸。图1示出通过内燃机的气缸10的示意横截面，其中，图1示出用于气缸10的气缸套11以及在气缸套11中引导的气缸活塞12。在内燃机或气缸10的操作期间，气缸活塞12能够在相应的气缸10的工作循环期间在气缸套11中上下运动。气缸活塞12的所谓的活塞基部13部分限定相应的气缸10的燃烧室14。图1（下述图2至图6同样）示出气缸活塞12在每种情况下在其下死点的区域中。

气缸活塞12具有径向外表面15，其与气缸套11的径向内部的运行表面16一起界定运行间隙17。一方面，用于气缸活塞12的该运行间隙17必须以气密方式密封，另一方面，必须避免油经由该气隙17进入气缸的燃烧室14中。

气缸10的气缸活塞12具有多个环形凹槽18，在图1中示出的示例性实施例中，数目n=3个环形凹槽18（1）、18（2）和18（3）。这些环形凹槽18通过环形腹板19界定并彼此分离，即数目n=3个环形凹槽18（1）、18（2）和18（3）通过四个对应的环形腹板19（1）、19（2）、19（3）和19（4）界定并彼此分离。在从活塞基部13开始观察时，第一环形凹槽18（1）通过两个环形腹板19（1）、19（2）界定。当从活塞基部13观察时，第二环形凹槽18（2）通过环形腹板19（2）和19（3）界定。当从活塞基部13观察时，环形腹板19（3）和19（4）界定气缸活塞12的第三环形凹槽18（3）。相应地，第一环形腹板19（1）定位在第一环形凹槽18（1）的面对活塞基部13且因此面对燃烧室14的那一侧。第二环形腹板19（2）定位在第一环形凹槽18（1）和第二环形凹槽18（2）之间，其使这两个环形凹槽18（1）、18（2）彼此分离。第三环形腹板19（3）定位在第二环形凹槽18（2）和第三环形凹槽18（2）之间，且使这两个环形凹槽18（2）、18（3）彼此分离。第四环形腹板19（4）定位至第三环形凹槽18（3）的背对燃烧室14的那一侧。

环形凹槽18中的每一个均接收活塞环20。当从活塞基部13开始观察时，定位在第一环形凹槽18（1）和第二环形凹槽18（2）中的活塞环20包括用于运行间隙17的气密密封的所谓的压缩器环21。从活塞基部13开始定位在第三活塞凹槽18（3）中的活塞环20包括刮油器环22，借助于其，能够从气缸套11的运行表面16刮除油，以便避免将油引入到气缸10的燃烧室14中。

如能够从图1看到的，构造为压缩器环21的活塞环20利用其径向外表面23优选地在整个表面上邻接抵靠气缸套11的内部运行表面16。另一方面，构造为刮油器环22的活塞环20不使其径向外表面完全邻接抵靠气缸套11的内部运行表面16，而是仅在刮油器唇部20的区域中邻接抵靠气缸套11的内部运行表面16。

至少一个孔25被引入到气缸套11中。所述或每个孔25在气缸活塞12的下死点处在压力侧上与至少两个环形腹板19联接在一起。换言之，所述或每个孔25在气缸活塞12的下死点处联接在压力侧上的两个腔室，其至少部分（即，在径向上）通过气缸套11且通过气缸活塞12的相应的压力侧联接的环形腹板19界定。

在其中气缸活塞12具有数目n=3个环形凹槽18且因此数目n+1=4个环形腹板19的图1的示例性实施例中，在从活塞基部13开始观察时，在气缸活塞12的下死点处气缸套11的相应孔25将邻近于气缸10的燃烧室14界定第一环形凹槽18（1）的第一环形腹板19（1）联接至使第二环形凹槽18（2）与第三环形凹槽18（3）分离的第三环形腹板19（3）。对于在气缸活塞12的下死点处被接收在第二环形凹槽18（2）中且构造为压缩器环21的活塞环20，活塞环20的限定的侧面邻接改变能够在环形凹槽18b的对应的边界表面处发起，即，经由压力侧联接的环形腹板19a、19c或通过这些环形腹板19a、19c和气缸套11径向界定的腔室的气动压力均衡发起。

图3示出本发明的变型，其中，活塞环12包括数目n=4个环形凹槽18且因此数目n+1=5个界定这些环形凹槽18的环形腹板19。在该情况下，在图3的示例性实施例中，在气缸活塞12的下死点处示出的气缸套11的孔25在压力侧上联接第一环形腹板19（1）与第三环形腹板19（3），以便因此通过在压力侧联接的环形腹板19（1）和19（3）之间的气动压力均衡在下死点处发起用于毗连该环形腹板19（3）的活塞环20的限定的侧面邻接改变，活塞环20被接收在环形凹槽18（2）中。

图4示出本发明的变型，其中，与图3的示例性实施例一致，气缸活塞12也具有数目n=4个环形凹槽以及数目n+1=5个毗连这些环形凹槽18的环形腹板19，然而其中，在图4的示例性实施例中，与图3的示例性实施例不同，在气缸活塞12的下死点处引入到气缸套11中的所述或每个孔25在压力侧上将第一环形腹板19（1）联接至第四环形腹板19（4），以便由此借助于压力侧联接的环形腹板19（1）和19（4）的对应的气动压力均衡，确保用于定位在环形凹槽18（3）中且构造为压缩器环21的活塞环20的侧面邻接改变。

图5示出带有具有数目n=4个环形凹槽18的气缸活塞12的另一示例性实施例，其中，在图5的示例性实施例中，所述或每个孔25在气缸套11中均以如下方式被构造，即使得在气缸活塞12的下死点处，这在压力侧上使第一环形腹板19（1）与第三环形腹板19（3）以及与第四环形腹板19（4）两者联接。通过该手段，在气缸活塞12的下死点处，对于被接收在环形凹槽18（2）中的压缩器环21以及对于被接收在环形凹槽18（3）中的压缩器环21，然后能够确保在对应的环形凹槽18（2）或18（3）的对应的表面处的限定的侧面邻接改变。

图1至图3的示例性实施例相应地具有如下共同点，即，当从活塞基部13开始观察时，在气缸活塞12的下死点处，气缸套11的相应孔25在压力侧上将第一环形腹板19（1）联接至从第三环形腹板19（3）至第n环形腹板19（n）的环形腹板19中的至少一个，第一环形腹板19（1）界定邻近于相应的气缸10的燃烧室14的第一环形凹槽18（1），其中，第三环形腹板19（3）使第二环形凹槽18（2）和第三环形凹槽18（3）彼此分离，以及其中，第n环形腹板19（n）使第（n-1）环形凹槽18（n-1）和第n环形凹槽18（n）彼此分离。由此在压力侧联接的环形凹槽19之间确保在气缸活塞12的下死点处的气动压力均衡，以便在构造为压缩器环21的相应邻近的活塞环20处实现在接收相应的活塞环20的环形凹槽18的对应的表面处的限定的压力控制的侧面邻接改变。

图2示出用于内燃机的气缸10的本发明的另一示例性实施例，其气缸活塞12具有数目n=3个环形凹槽18，其因此关于气缸活塞12的构造对应于图1的示例性实施例。

在图1中示出的示例性实施例中，在气缸活塞12的下死点处被引入到气缸套11中的孔25再次将至少两个压力腹板或腔室联接在一起，腔室至少部分地通过压力腹板和气缸套11界定，其中，在图2中示出的孔25在压力侧上将当从活塞基部13开始观察时界定远离燃烧室14指向的第n环形凹槽18（n）的最后一个且因此第n+1环形腹板19（n+1）联接至从第二至第n环形腹板19（2）至19（n）的环形腹板中的每一个，由此，在气缸活塞12的下死点处，确保压力侧联接的环形腹板或通过相应的环形腹板和气缸套限定的腔室的限定的空气流通。

在图6中的示例性实施例中，其中，气缸10的气缸活塞12也示出为具有数目n=4个环形凹槽18，当从活塞基部13开始观察时，在气缸活塞12的下死点处，第（n+1）环形腹板19（n+1）在压力侧上联接至从第二环形腹板19（2）至第n环形腹板19（n）的环形腹板中的每一个，这确保在气缸活塞12的下死点处压力侧联接的环形腹板或通过相应的环形腹板和气缸套限定的压力腔室的限定的空气流通。

本发明尤其适用于与增压、中速运行的内燃机一起使用，所述增压、中速运行的内燃机具有在100rpm和1000rpm之间的旋转速度、尤其是在400rpm和1000rpm之间的旋转速度。这些内燃机能够被设计为柴油内燃机或奥托内燃机或者燃气马达。

附图标记

10气缸

11气缸套

12气缸活塞

13活塞基部

14燃烧室

15表面

16运行表面

17运行间隙

18环形凹槽

19环形腹板

20活塞环

21压缩器环

22刮油器环

23表面

24刮油器唇部

25孔。