用于往复式发动机的活塞组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中公开的主体大体上涉及往复式发动机，并且更具体地涉及用于往复式发动机的活塞组件。
【背景技术】
[0002]往复式发动机(例如，往复式内燃机)燃烧燃料与氧化剂(例如，空气)来生成热燃烧气体，其继而驱动缸或活塞衬套内的活塞(例如，往复式活塞)。具体而言，热燃烧气体膨胀并且相对于活塞施加压力，该压力使活塞在膨胀冲程期间从缸的顶部部分移动到底部部分。活塞将由燃烧气体施加的压力和活塞的线性运动转换成旋转运动(例如，经由连接杆和联接于活塞的曲轴)，其驱动一个或更多个负载，例如，发电机。活塞和相关联的结构(例如，活塞组件)的构造可显著地影响排气排放物(例如，未燃烃)和发动机效率，以及润滑剂(例如，油)消耗。此外，活塞组件的构造可显著地影响往复式发动机的构件之间的摩擦以及往复式发动机的构件的寿命。因此，将合乎需要的是改进活塞组件的构造。
【发明内容】
[0003]在下面概括在范围上与最初要求权利的本发明相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本发明的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。
[0004]在一个实施例中，一种用于往复式发动机的动力缸系统包括具有内壁且限定腔的缸。系统还包括活塞，其设置在缸内，并且构造成以往复方式在缸内移动。最顶端槽围绕活塞在活塞的端环槽脊下方沿周向延伸，并且最顶端槽由顶部表面、底部表面和在顶部表面与底部表面之间延伸的内表面限定。环设置在最顶端槽内，并且环包括设置成邻近最顶端槽的内表面的后面，以及与后面相对的前面。前面具有锥形轮廓，并且构造成在活塞在缸内移动时接触缸的内壁。活塞组件还包括形成在端环槽脊或环中的一个或更多个径向通道，并且一个或更多个通道构造成使得流体能够从腔流至最顶端槽的内表面与环的后面之间的空间。
[0005]在第二实施例中，一种用于往复式发动机的动力缸系统包括具有围绕活塞沿周向延伸的最顶端槽的活塞。最顶端槽包括围绕最顶端槽沿周向间隔开且从活塞组件的外周向内延伸的一个或更多个通道。系统还包括定位在最顶端槽中的环，环包括顶面、底面、周向内面和在顶面与底面之间渐缩的周向外面。空间限定在最顶端槽的一部分与环的周向内面之间，并且空间与一个或更多个径向通道流体连通。
[0006]在第三实施例中，一种用于往复式发动机的动力缸系统包括具有围绕活塞沿周向延伸的最顶端槽的活塞。往复式发动机还包括设置在最顶端槽内的环。环具有沿环的高度的至少一部分渐缩的周向外面。环的顶面和最顶端槽的顶部表面分开一轴向距离，并且形成在环的顶面、最顶端槽的顶部表面或它们的组合中的一个或更多个径向通道引起轴向距离围绕环的周边变化。
[0007]技术方案1.一种用于往复式发动机的动力缸系统，包括:
具有内壁且限定腔的缸；
活塞，其设置在所述缸内并且构造成以往复方式在所述缸内移动；
最顶端槽，其围绕所述活塞在所述活塞的端环槽脊下方沿周向延伸，其中所述最顶端槽由顶部表面、底部表面和在所述顶部表面与所述底部表面之间延伸的内表面限定；
设置在所述最顶端槽内的环，其中所述环包括设置成邻近所述最顶端槽的所述内表面的内面和与所述内面相对的外面，其中所述外面包括锥形轮廓，并且构造成在所述活塞在所述缸内移动时接触所述缸的所述内壁；以及
形成在所述端环槽脊或所述环的上面中的一个或更多个通道，其中所述一个或更多个通道构造成使得燃烧气体能够从所述腔流至所述最顶端槽的所述内表面与所述环的所述内面之间的空间。
[0008]技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中的至少一些在一个或更多个离散位置处延伸到所述最顶端槽的上表面中。
[0009]技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中的至少一些在所述最顶端槽的所述顶部表面中沿径向延伸至所述空间。
[0010]技术方案4.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中的至少一些沿轴向延伸穿过所述活塞的所述端环槽脊至所述空间。
[0011]技术方案5.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述环的半径从所述环的顶面增大至底面，所述底面构造成接触所述最顶端槽的所述底部表面。
[0012]技术方案6.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述环的所述外面定位成关于所述缸的所述内壁成大于大约1.5度的角。
[0013]技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述顶环的所述外面接触所述缸的所述内壁的密封点定位在所述环的顶面与底面之间，并且其中所述环包括所述密封点与所述环的所述底面之间的缺口，所述底面构造成接触所述最顶端槽的所述底部表面。
[0014]技术方案8.根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述密封点定位成离所述环的所述顶面有第一轴向距离，并且所述第一轴向距离为所述环的高度的大约百分之75到百分之99。
[0015]技术方案9.一种用于往复式发动机的动力缸系统，包括:
活塞，其具有围绕所述活塞沿周向延伸的最顶端槽，其中通向所述最顶端槽的一个或更多个通道围绕所述最顶端槽沿周向间隔开，并且从所述活塞的外周向内延伸；以及
定位在所述最顶端槽中的环，其中所述环包括顶面、底面、周向内面和周向外面，所述周向外面具有所述顶面与所述底面之间的锥形轮廓，其中空间限定在所述最顶端槽的一部分与所述环的所述周向内面之间，并且与所述一个或更多个通道流体连通。
[0016]技术方案10.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道包括所述活塞或所述环或它们的组合中的一个或更多个径向通道。
[0017]技术方案11.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中的至少一些形成在所述最顶端槽的顶部表面中。
[0018]技术方案12.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道中的至少一些形成在所述环的所述顶面中。
[0019]技术方案13.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个通道包括所述活塞中的一个或更多个轴向通道。
[0020]技术方案14.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述环的半径从所述环的所述顶面增大至所述底面。
[0021]技术方案15.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述环的半径从所述环的所述顶面线性地增大至定位成离所述环的所述顶面有第一轴向距离的中间部分，其中所述第一轴向距离为所述环的高度的大约百分之75到百分之99之间，并且其中所述环的半径从所述环的所述中间部分减小至所述底面。
[0022]技术方案16.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述环的所述外面构造成接触缸的内壁的密封点定位在所述环的所述顶面与所述底面之间，并且其中所述环包括所述密封点与所述环的所述底面之间的缺口。
[0023]技术方案17.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有内壁且限定腔的缸，其中所述环的所述周向外面在所述活塞在所述缸内移动时接触所述缸的所述内壁。
[0024]技术方案18.—种用于往复式发动机的动力缸系统，包括:
包括围绕所述活塞沿周向延伸的最顶端槽的活塞；以及
定位在所述最顶端槽内的环，其中所述环具有沿所述环的高度的至少一部分渐缩的周向外面，所述环的顶面和所述最顶端槽的顶部表面分开第一轴向距离，并且形成在所述环的所述顶面、所述最顶端槽的所述顶部表面或它们的组合中的一个或更多个径向通道引起所述第一轴向距离围绕所述环的周边变化。
[0025]技术方案19.根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个径向通道构造成将加压燃烧气体传递到限定在所述最顶端槽的一部分与所述环的周向内面之间的空间中，以将沿径向向外的力施加在所述环的所述周向内面上。
[0026]技术方案20.根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有内壁且限定腔的缸，其中所述环的所述周向外面在所述活塞在所述缸内移动时接触所述缸的所述内壁。
【附图说明】