活塞环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种活塞环，该活塞环具有基体，该基体包含工作面、内周面以及在工作面与内周面之间延伸的上侧壁和下侧壁，所述基体设有接口并且尤其是在其内周面区域中具有横截面缺失部。
【背景技术】
[0002]EP 1608899 B1公开了一种活塞环，其具有构成接口的缝隙、工作面、内周面以及在工作面与内周面之间延伸的上侧壁和下侧壁，其中，在内周面区域中设有不恒定的横截面缺失部，该横截面缺失部沿周向看在接口的区域中构造得比在与接口径向对置的区域中更大。活塞环具有沿圆方变化的壁厚，其中，在接口区域中，壁厚构造得比在与接口径向对置的区域中更小。
[0003]通过活塞环的横截面缺失部、例如通过恒定或不恒定的内倒棱和/或内角应实现的技术效果是:活塞环在发动机驱动应用领域中以下部的工作面边棱贴靠在气缸壁上并且以内边棱贴靠在下侧壁上。
[0004]该文献中示出的解决方案在技术上是繁复的并且因此对于大规模应用过于昂贵。
【发明内容】
[0005]本发明所基于的目的在于提供一种活塞环，该活塞环相对现有技术能更为简单地制造并且另外还有利于降低油耗。
[0006]该目的通过下述方式得以实现:所述工作面沿周向看设有变化的工作面锥度和/或工作面凸度，使得工作面锥度和/或工作面凸度在接口区域中比在径向对置的环背面中更小。
[0007]本发明主题的有利改进方案由从属权利要求给出。
[0008]均匀的工作面锥度或工作面凸度在具有内倒棱或其它几何形状的横截面削弱部的活塞环中导致圆周上不均匀的枢转点位置并且由此也导致不希望的功能特性。这会导致在活塞环局部位置上不均匀地产生流体动力学方面的压力建立，或在最糟情况下完全断裂，由此会出现如挡油或类似现象的效果。
[0009]横截面缺失部不仅可以设置在内周面上也可以设置在外周面上。横截面缺失部的几何形状在此可以由倒棱或角构成。技术人员为相应的应用情况选择适合形式的横截面缺失部。
[0010]活塞环领域技术人员将术语“枢转点”理解为在活塞环的安装状态中工作面轮廓的锥度/凸度径向最外侧的点(顶点)或工作面轮廓的最大点亦或活塞环轮廓的换向点。为了确保最佳的刮油特性，枢转点应关于相应的活塞环位于其轴向最低的区域中。根据活塞环工作面的设计(锥度、凸度、凹口)难以实现沿活塞环圆周看相同的枢转点位置。
[0011]借助本发明技术方案实现了与相应活塞环扭转角适配的工作面锥度或工作面凸度并且由此在整个圆周上实现了均匀的枢转点位置。如上所述，枢转点位置决定性地控制发动机中活塞环的功能特性。同时工作面锥度的大小对发动机运行中气体压力下的密封特性也有巨大影响。
[0012]借助本发明技术方案大大降低了工作面上的气体作用面，从而关于活塞环的圆周优化了所需的锥度。
[0013]特别有利的是，变化的工作面锥度可以根据活塞环横截面缺失部的几何形状而被调整。
[0014]从接口起工作面锥度沿两个周向恒定或不恒定地增大。这取决于活塞环的相应应用情况。
【附图说明】
[0015]在附图中借助实施例示出并且在下文说明本发明的主题。附图中:
[0016]图1和2为现有技术的不例性视图；
[0017]图3为以横剖视图示出的根据本发明的活塞环的原理图。
【具体实施方式】
[0018]图1和图2示出当前现有技术的实际示例。示出活塞环1，该活塞环包含工作面2、内周面3以及在工作面与内周面之间延伸的上侧壁4和下侧壁5。未示出活塞环1的接口。在此引入EP 1 608 899 B1的图1，在该图中可见活塞环的接口。图1和2所示的活塞环1具有内倒棱形式的横截面缺失部6。基于该横截面缺失部6，活塞环1沿周向扭转。由于活塞环1不封闭，而是具有接口，因此扭转角沿周向变化。
[0019]图1示出在假设扭转角α为120时，枢转点7沿圆周看发生变化。在图1的左图中，枢转点7在环背面区域中位于活塞环1中点以上而在环接口区域中位于刮油边棱8的区域中.
[0020]图2示出气体压力(Fgas)对图1所示活塞环1的影响。理论上认为在图2的左图中在活塞环1的整个圆周上形成平衡状态。但在实践应用中，气体压力(Fgas)在活塞环1的圆周上看大于活塞环1的反作用的径向压紧力(Ft)。
[0021]如上所示，在圆周上看均匀的工作面锥度或工作面凸度在具有横截面削弱部的活塞环1中导致不均匀的枢转点位置7并且因此导致不希望的不稳定功能特性。这会导致在活塞环圆周的局部位置上不均匀地发生流体动力学方面的压力建立，由此会出现如挡油(Oelschieben)或类似现象。
[0022]图3示出本发明的技术方案。为了实现在活塞环1’圆周上看始终相同的枢转点位置7’，活塞环1’的工作面2沿周向设有变化的工作面锥度α，使得工作面锥度α在未示出的接口区域中(图3的右图)比在径向对置的环背面区域中(图3的左图)更小。从图3的右图起向环背面(图3的左图)的方向，工作面锥度α可以恒定地或不恒定地变化。在图3中示出的是:工作面锥度α从环接口起向环背面的方向恒定地、即连续地变化。因此不同于现有技术，工作面2的工作面锥度α在圆周上看比最大扭转角大得多。通过与扭转角适配的工作面锥度α或工作面凸度，关于活塞环1’的圆周实现均匀的枢转点位置7。枢转点位置7’决定性地控制发动机中活塞环1’的功能特性。同时工作面锥度α的大小对于发动机运行中气体压力下的密封特性也有大的影响。借助本发明技术方案大大降低了工作面2上的气体作用面，从而关于活塞环1’的整个圆周优化了所需的工作面锥度。
【主权项】
1.活塞环，其具有基体，该基体包含工作面(2)、内周面(3)以及在工作面与内周面之间延伸的上侧壁(4)和下侧壁(5)，所述基体设有接口并且尤其是在其内周面(3)区域中具有横截面缺失部￠)，其特征在于，所述工作面(2)沿周向看设有变化的工作面锥度(α)和/或工作面凸度，使得工作面锥度(α)和/或工作面凸度在接口区域中比在径向对置的环背面中更小。2.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，所述变化的工作面锥度(α)和/或工作面凸度能根据横截面缺失部出)的几何形状而被调整。3.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于，所述横截面缺失部(6)的几何形状由内倒棱或内角构成。4.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于，所述横截面缺失部的几何形状由外倒棱构成。5.根据权利要求1至4之一所述的活塞环，其特征在于，所述工作面锥度(α)和/或工作面凸度从接口起沿工作面(2)的两个周向恒定地增大。6.根据权利要求1至4之一所述的活塞环，其特征在于，所述工作面锥度(α)和/或工作面凸度从接口起沿工作面(2)的两个周向不恒定地增大。
【专利摘要】本发明涉及一种活塞环(1)，其具有基体，该基体包含工作面(2)、内周面以及在工作面与内周面之间延伸的上侧壁和下侧壁，所述基体设有接口并且尤其是在其内周面区域中具有横截面缺失部，其中，所述工作面(2)沿周向看设有变化的工作面锥度(α)和/或工作面凸度，使得工作面锥度(α)和/或工作面凸度在接口区域中比在径向对置的环背面中更小。
【IPC分类】F16J9/20, F16J9/14
【公开号】CN105283699
【申请号】CN201480031997
【发明人】T·舒尔特-扎塞
【申请人】辉门布尔沙伊德有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年5月10日
【公告号】DE102013009645A1, EP3004695A1, US20160123466, WO2014194875A1