CN103348166A - 活塞环 - Google Patents

活塞环 Download PDF

Info

Publication number
CN103348166A
CN103348166A CN2012800076620A CN201280007662A CN103348166A CN 103348166 A CN103348166 A CN 103348166A CN 2012800076620 A CN2012800076620 A CN 2012800076620A CN 201280007662 A CN201280007662 A CN 201280007662A CN 103348166 A CN103348166 A CN 103348166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
interface
piston ring
matrix
protuberance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012800076620A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103348166B (zh
Inventor
P-K·埃泽尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Federal Mogul Burscheid GmbH
Original Assignee
Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal Mogul Burscheid GmbH filed Critical Federal Mogul Burscheid GmbH
Publication of CN103348166A publication Critical patent/CN103348166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103348166B publication Critical patent/CN103348166B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/14—Joint-closures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

本发明涉及一种活塞环、特别是压缩活塞环，其具有基体，该基体具有径向外部的工作面、径向内周面、上侧面和下侧面以及接口，其中，所述工作面设有至少一个环绕构造的腔，该腔容纳耐磨层、特别是PVD层，其中，从接口的环岸棱边出发沿基体的周向观察，在所述层的外部、在基体上上成型有环岸突出部，该环岸突出部以可预先给定的径向高度经过限定的周长在接口的两侧延伸。

Description

活塞环
技术领域
本发明涉及一种活塞环、特别是一种压缩活塞环。
背景技术
活塞环、特别是压缩活塞环的工作面在内燃发动机中由于热加载和机械加载而在活塞环接口端部上显示特别高的负荷。这通常情况下导致过度的磨损并且可能情况下导致伴随有之后的侵蚀的热过载。活塞环的这个部位对活塞环的使用寿命来说是重要的薄弱部位之一。
活塞环在工作面上多重地设有硬涂层。但是这些硬涂层一般不能阻止局部现象。为了使接口端部减负荷可以如此优化环形，即，将接口压力最小化。
这种措施的例子在下文中进行描述:
DE4140232C1公开了一种自动夹紧的、具有不均匀的径向压力分布的活塞环。在额定直径上夹紧的活塞环在接口端部处、在α□25°的范围中具有与汽缸半径一致的曲率半径。在环接口两侧的β=25－35°的角度范围中，曲率半径小于汽缸半径，从而在接口端部处的径向压力分布接近于0而在β=25-35°的角度范围中的径向压力分布超过平均径向压力的200%。
在DE3612456A1中描述了一种活塞环，其中由于结构上的措施在接口区域中使得在下侧面上的压力补偿变得困难，并且其中，这些接口端部可能情况下利用附加的弹簧元件或通过自身的弹簧形式的构造抵抗惯性力而压到下侧面上。
在DE10041802C1描述了一种在环周边上具有横截面薄弱部的压缩活塞环，其中，该压缩活塞环的环周边被分成四个四分之一周边。在将一个接口棱边定位在第一假想四分之一周边中而其它的接口棱边定位在第四假想四分之一周边中时，更确切地说，在接口附近的周边区域中在整个环高度上观察，相应的横截面薄弱部仅位于接口两侧的第一和第四四分之一周边中，其中，在接口区域中，再次给出与在环背面的区域中的径向壁厚相同的径向壁厚。
DE102007007962B3公开了一种活塞环，该活塞环具有基体，该基体具有设有腔的工作面，上侧面和下侧面以及内周面，其中，至少所述腔设有至少一层磨损保护层并且在工作面上至少局部涂有PVD覆盖层，如此设计，使得所述基体在其完工的状态下仅在边缘区域侧、即在所述腔的外部具有这种PVD覆盖层。
所有先前所描述的方法措施仍然不适合完全消除在活塞环上、特别是在压缩活塞环上的接口过载的现象。这特别针对的是轴向构造得小的环。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种活塞环、特别是一种压缩活塞环，在该活塞环中，在运行状态中，在接口区域中不再出现接口过载，从而与现有技术相比实现升高的使用寿命。
所述目的通过一种活塞环、特别是一种压缩活塞环得以实现，其具有基体，该基体具有径向外部的工作面、径向内周面、上侧面和下侧面以及接口，其中工作面设有至少一个环绕构造的腔，该腔容纳耐磨层、特别是PVD层，其中，从接口的环岸棱边出发沿基体的周向观察，在层的外部、在基体上成型有环岸突出部，该环岸突出部以可预先给定的径向高度在限定的周长上在接口的两侧延伸。
发明主题的有利的改进方案可以在从属权利要求中获得。
特别在设有PVD层的活塞环、特别是压缩活塞环中，可以通过适当的环设计来如此构造接口，即，在活塞环、特别是压缩活塞环的试车运转期间存在平均的接口压力。仅设置在活塞环的接口附近区域中的环岸突出部由基体的材料、例如铸铁或钢构成并且设置在所述层的外部。在发动机进一步运行中，这个相对软的突出部相对快地磨损，并且活塞环接着在其规定的顶点上运行。然后活塞环的实际环轮廓才起作用。通过现在实现的接口减负荷，油膜在这个区域中可以与在活塞环的其余周边上相同或更厚。这种改进的或更均匀的润滑避免接口区域的热过载，降低磨损并且由此升高活塞环、特别是压缩活塞环的使用寿命。
附图说明
发明主题通过图中的实施例示出并且描述如下。附图中：
图1：设有接口的活塞环的俯视图；
图2：根据图1的设有腔的活塞环在试车运转阶段之前的横剖视图；
图3：根据图2的活塞环的径向压力分布；
图4：根据图1的设有腔的活塞环在试车运转阶段之后的横剖视图；
图5：根据图4的活塞环的径向压力分布。
具体实施方式
图1示出一种构造为压缩活塞环的活塞环，包含有基体1，在本例中由铸铁构成。在基体1的俯视图中可以看到工作面2，内周面3以及上侧面4和接口5。具有可预先给定的径向高度和限定的周长的环岸突出部8，9从接口5的接口棱边6，7出发沿周向在接口5的两侧延伸。环岸突出部8，9与发动机相关地具有至少1至10微米的径向高度并且可以在最大45°的周长上延伸到基体1的半径中。相应的环岸升高（Stegerhoehung）可以与发动机种类相关。
图2示出根据图1的基体1的横剖视图。可见的是工作面2、内周面3，面向燃烧室的上侧面4以及面向汽缸体曲轴箱的下侧面4’。基体1设有环绕构造的腔10，该腔容纳耐磨层11、在本例中通过PVD层构成。在层11的外部设置有图1所示的相应的环岸突出部、此处是环岸突出部8，其由基体1的材料构成。如图所示，环岸突出部8以可预先给定的径向高度突出在层11的上部。图2示出在试车运转阶段之前的基体1。
图3示出在活塞环的试车运转阶段之前的基体1的径向压力分布。在此仅勾勒出接口5，其中可以看出：在试车运转阶段之前，接口区域中的径向压力分布相对大。
图4示出在试车运转阶段之后的根据图1的活塞环的基体1。可以看出：图2所示的环岸突出部8被磨损，因而基体1现在在其规定的顶点上、在未进一步示出的对应工作面上起作用。
图5示出在基体1在试车运转阶段之后的径向压力分布。其中可以看出：在仅勾勒出的接口5中给出比试车运转阶段之前小的径向压力分布。通过现在实现的接口减负荷，油膜在这个区域内可以构成得与在基体的其余周边上相同或更厚。通过这种改进的或使对比减弱的（vergleichmaessigter）润滑，避免接口区域的热过载并且降低有利于使用寿命的磨损。
在发动机运行后，根据发明的活塞环示出的不是连续的接口，更确切地说是均匀的支承镜面。

Claims (5)

1.活塞环、特别是压缩活塞环，其具有基体（1），该基体具有径向外部的工作面（2）、径向内周面（3）、上侧面（4）和下侧面（4’）以及接口（5），其中，所述工作面（2）设有至少一个环绕构造的腔（10），该腔容纳耐磨层（11）、特别是PVD层，其中，从接口（5）的环岸棱边（6、7）出发沿基体（1）的周向观察，在所述层的外部、在基体上（1）上成型有环岸突出部（8，9），该环岸突出部以可预先给定的径向高度在限定的周长上在接口（5）的两侧延伸。
2.如权利要求1所述的活塞环，其特征在于，环岸突出部（8，9）由基体（1）的材料、特别是由铸铁或钢构成。
3.如权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于，环岸突出部（8，9）的径向高度在1与10微米之间。
4.如权利要求1至3之任一项所述的活塞环，其特征在于，环岸突出部（8，9）从相应的接口棱边（6，7）出发，在直至45°的圆周角上延伸到基体（1）的半径中。
5.如权利要求1至4之任一项所述的活塞环，其特征在于，环岸突出部（8，9）在接口棱边侧具有该环岸突出部的最大的径向高度。
CN201280007662.0A 2011-02-09 2012-01-09 活塞环 Active CN103348166B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011010656.1 2011-02-09
DE102011010656A DE102011010656A1 (de) 2011-02-09 2011-02-09 Kolbenring
PCT/DE2012/000013 WO2012107012A1 (de) 2011-02-09 2012-01-09 Kolbenring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103348166A true CN103348166A (zh) 2013-10-09
CN103348166B CN103348166B (zh) 2016-11-09

Family

ID=45688358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280007662.0A Active CN103348166B (zh) 2011-02-09 2012-01-09 活塞环

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8979094B2 (zh)
EP (1) EP2673533B1 (zh)
JP (1) JP5968341B2 (zh)
KR (1) KR101882922B1 (zh)
CN (1) CN103348166B (zh)
BR (1) BR112013019847B1 (zh)
DE (1) DE102011010656A1 (zh)
PT (1) PT2673533E (zh)
RU (1) RU2573549C2 (zh)
WO (1) WO2012107012A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107002871A (zh) * 2014-10-09 2017-08-01 马勒国际有限公司 内燃机活塞环、用于获得活塞环和内燃机的方法
CN107810352A (zh) * 2015-07-24 2018-03-16 辉门布尔沙伊德有限公司 压缩活塞环

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012000332B3 (de) * 2012-01-11 2012-11-15 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Messung der Lichtspaltdichtigkeit von Kolbenringen
BR102013000809A2 (pt) * 2013-01-11 2015-06-02 Mahle Metal Leve Sa Anel de pistão para uso em motores de combustão interna e processo de fabricação de anel de pistão
BR102013012133A2 (pt) * 2013-05-15 2015-05-26 Mahle Metal Leve Sa Anel de pistão
DE102013009369B4 (de) * 2013-06-04 2015-05-07 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings
BR102016007169B1 (pt) * 2016-03-31 2023-01-10 Mahle International Gmbh Anel de pistão para motores de combustão interna, processo para obtenção de anel de pistão e motor de combustão interna
DE102016112470A1 (de) * 2016-07-07 2018-01-11 GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH Pulverdrehdurchführung mit Spülkammer
DE102017104221A1 (de) 2017-03-01 2018-09-06 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring
BR102017007599B1 (pt) * 2017-04-12 2022-07-26 Mahle Metal Leve S.A. Anel de pistão para motores de combustão interna
US11162586B2 (en) * 2017-06-02 2021-11-02 Mahle International Gmbh Piston ring and method of manufacture
US11156291B2 (en) * 2017-06-02 2021-10-26 Mahle International Gmbh Piston ring and method of manufacture

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176434A (en) * 1977-01-19 1979-12-04 Koppers Company, Inc. Method of making piston rings with chrome-filled grooves
EP1182383A2 (de) * 2000-08-25 2002-02-27 Federal-Mogul Burscheid GmbH Kompressionskolbenring
JP2005114096A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Riken Corp ピストンリング及びその製造方法
US20070128807A1 (en) * 2003-12-19 2007-06-07 Manfred Fischer Piston ring and method for the production thereof
CN200958429Y (zh) * 2006-09-14 2007-10-10 江苏仪征金派内燃机配件有限公司 镶嵌镀铬浸渗陶瓷活塞环
DE102007007962B3 (de) * 2007-02-17 2008-05-08 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring
CN201339517Y (zh) * 2008-12-04 2009-11-04 钟庆辉 带磨合层镶嵌合金圈的发动机活塞环气环
CN101761416A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 帝国活塞环株式会社 内燃机用的活塞设备
CN101929405A (zh) * 2010-08-12 2010-12-29 江铃汽车股份有限公司 铬基陶瓷复合镀层的活塞环

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1251906A (en) * 1917-01-15 1918-01-01 Mathew Moratta Piston packing-ring.
SU389281A1 (ru) * 1971-07-02 1973-07-05 ГлТ^НТНО-ТЕКНННЕСН. . Б;-?ОЛИОТЕНА I
DE2135338B2 (de) * 1971-07-15 1975-08-21 Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm Kolbenring fuer kolben von verbrennungskraftmaschinen
GB1441961A (en) * 1973-03-21 1976-07-07 Wellworthy Ltd Piston rings
JPS5615437U (zh) * 1979-07-14 1981-02-10
US4256318A (en) * 1980-04-28 1981-03-17 Sealed Power Corporation Piston ring
JPS59107953U (ja) * 1983-01-13 1984-07-20 三菱自動車工業株式会社 ピストンリング
JPS60149504U (ja) * 1984-03-15 1985-10-04 カヤバ工業株式会社 油圧シリンダにおけるウエアリング
DE3612456A1 (de) 1986-04-14 1987-10-15 Friedhelm Stecher Tribologisch optimierter kolbenring
JPH0624608Y2 (ja) * 1988-04-20 1994-06-29 日本ピストンリング株式会社 組合せオイルリング
JPH0298261U (zh) * 1989-01-23 1990-08-06
JPH03125077A (ja) * 1989-10-06 1991-05-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ピストンリング
DE4140232C1 (zh) 1991-12-06 1993-07-15 Goetze Ag, 5093 Burscheid, De
JPH09196171A (ja) * 1996-01-23 1997-07-29 Nippon Soken Inc ピストンリング
JP4680380B2 (ja) 2000-12-26 2011-05-11 株式会社リケン ピストンリング及びその製造方法
JP5276361B2 (ja) * 2008-05-30 2013-08-28 日本ピストンリング株式会社 ピストンリング

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176434A (en) * 1977-01-19 1979-12-04 Koppers Company, Inc. Method of making piston rings with chrome-filled grooves
EP1182383A2 (de) * 2000-08-25 2002-02-27 Federal-Mogul Burscheid GmbH Kompressionskolbenring
JP2005114096A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Riken Corp ピストンリング及びその製造方法
US20070128807A1 (en) * 2003-12-19 2007-06-07 Manfred Fischer Piston ring and method for the production thereof
CN200958429Y (zh) * 2006-09-14 2007-10-10 江苏仪征金派内燃机配件有限公司 镶嵌镀铬浸渗陶瓷活塞环
DE102007007962B3 (de) * 2007-02-17 2008-05-08 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring
CN201339517Y (zh) * 2008-12-04 2009-11-04 钟庆辉 带磨合层镶嵌合金圈的发动机活塞环气环
CN101761416A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 帝国活塞环株式会社 内燃机用的活塞设备
CN101929405A (zh) * 2010-08-12 2010-12-29 江铃汽车股份有限公司 铬基陶瓷复合镀层的活塞环

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107002871A (zh) * 2014-10-09 2017-08-01 马勒国际有限公司 内燃机活塞环、用于获得活塞环和内燃机的方法
CN107810352A (zh) * 2015-07-24 2018-03-16 辉门布尔沙伊德有限公司 压缩活塞环
US10428944B2 (en) 2015-07-24 2019-10-01 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Compression piston ring

Also Published As

Publication number Publication date
EP2673533B1 (de) 2015-04-15
JP5968341B2 (ja) 2016-08-10
BR112013019847A8 (pt) 2018-01-30
JP2014510880A (ja) 2014-05-01
EP2673533A1 (de) 2013-12-18
BR112013019847A2 (pt) 2016-10-11
CN103348166B (zh) 2016-11-09
DE102011010656A1 (de) 2012-08-09
RU2573549C2 (ru) 2016-01-20
BR112013019847B1 (pt) 2020-05-26
KR20140038370A (ko) 2014-03-28
RU2013141135A (ru) 2015-03-20
KR101882922B1 (ko) 2018-08-24
US20130307221A1 (en) 2013-11-21
US8979094B2 (en) 2015-03-17
WO2012107012A1 (de) 2012-08-16
PT2673533E (pt) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103348166A (zh) 活塞环
CN101680545B (zh) 刮油环
US8157268B2 (en) Piston for internal combustion engines
CN101424343B (zh) 多体式密封环
CN103154583B (zh) 用于制造活塞环的方法
JP5968435B2 (ja) オイル掻取りリング
JP5564082B2 (ja) テーパフェイス形圧力リング用線材及びテーパフェイス形圧力リング
WO2016143315A1 (ja) サイドレール
EP1904767B1 (en) Oil-control ring for an internal combustion engine
CN102362106B (zh) 活塞压环
WO2008029786A1 (fr) Joint étanche à l'huile pour un mouvement alternatif
CN104053932A (zh) 由环毛坯形成的活塞环
CN106337755A (zh) 经配置以减少摩擦的活塞环
JP5355585B2 (ja) ピンボス及び、ピンボスを備えた内燃機関用のピストン
JP6894879B2 (ja) 内燃機関のシリンダ及び製造方法
JP2017036823A (ja) ピストンリング
RU2719250C2 (ru) Поршневое кольцо
EP3282149B1 (en) Combined oil control ring
US2346897A (en) Multipiece piston ring
JP2016118276A (ja) 組合せオイルリング
JPWO2019065830A1 (ja) ピストンリング
JP7393567B2 (ja) コンプレッションリング
WO2020180925A1 (en) Piston ring with inlaid dlc coating and method of manufacturing
US20170328471A1 (en) Two-piece piston ring

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant