CN107061038B

CN107061038B - 往复活塞式机器的气缸的气缸工作面

Info

Publication number: CN107061038B
Application number: CN201710063343.6A
Authority: CN
Inventors: P.U.托雷斯
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: EP3203059B1; EP3203059A1; CN107061038A; DE102016102079A1

Abstract

一种往复活塞式机器的气缸的气缸工作面。本发明涉及一种带有彼此间隔的线痕(16)的形式的凹槽，由此在相邻线痕(16)之间形成平顶(20)，且带有在平顶(20)的区域中构造的平顶沟槽(18)形式的凹槽，其中，第一平顶区域以平顶沟槽(18)的第一定向来构造且至少第二平顶区域以平顶沟槽(18)的第二定向来构造，其中，所述第一定向和所述第二定向彼此不同。

Description

往复活塞式机器的气缸的气缸工作面

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式机器的气缸的气缸工作面。

背景技术

由DE 43 16 012 A1已知一种用于精加工在内燃机气缸中的孔壁的方法，根据该方法在表面上通过射束处理应产生线痕形式的相交的凹槽。应指出，线痕根据在气缸内取决于区域的磨损可被不同地定向。就此而言建议在上死点区域中5º至30º的线痕的较小的交叉角、在中间区域中30º至60º的略微更大的交叉角和在下死点区域中在轴向上的平行的线痕。还描述了，在两个线痕之间可相应地布置有多个带有较小深度的平顶沟槽。平顶沟槽的确定的定向和在线痕与平顶沟槽之间的具体的布置未被提及。孔借助于平顶珩磨的加工以如下理由被描述为负面的，即，在平顶珩磨的情形中挤压力是必要的，其可能导致在孔横截面上与理想的圆形的偏差。

由DE 10 2007 032 370 A1已知一种用于加工内燃机的气缸工作面的方法，其被用于产生被称作珩磨痕迹的相交的线痕。应指出，线痕可布置成，在气缸的不同区域中(在轴向上观察)形成在相交的线痕之间的不同的交叉角(在该文献中被称作珩磨角)。在一个实施例中作如下建议，即在上部和下部的区域(其包围内燃机的上部和下部的死点且因此是活塞的折返区域)中产生140º的交叉角且在中间区域中产生50º的交叉角。在另一实施例中描述了交叉角的一种相反的选择。作为在交叉角之间的可能的角度差参考10º至60º且到90º至110º上或更高的角度差，其中，不说明什么时候哪个角度差应是合适的。

由DE 196 07 774 A1已知一种用于珩磨加工往复活塞式动力机和工作机的气缸工作面的方法，根据该方法应产生被称作螺旋珩磨痕迹的线痕和被称作珩磨痕迹的平顶沟槽。鉴于线痕建议120º至170º的较大的交叉角。鉴于平顶沟槽建议30º至90º的较小的角度。线痕和平顶沟槽相应地在整个气缸工作面上具有相同的定向。

发明内容

本发明的目的在于，可提供一种使得一种用于往复活塞式机器的借助于其使得往复活塞式机器的特别低摩擦的运行成为可能的气缸工作面。

该目的的解决方案根据本发明利用从属权利要求的特征来实现。本发明的另外的实际的实施形式和优点与从属权利要求相结合地来说明。

一种用于往复活塞式机器、尤其往复活塞式内燃机或其它往复活塞式作功机器(例如往复活塞式泵)的气缸的根据本发明的气缸工作面具有彼此间隔的线痕形式的凹槽，由此在相邻线痕之间形成平顶。彼此间隔的线痕表示的是，在气缸工作面的高度方向上观察(也就是说平行于中轴线)，两个相邻线痕彼此具有间隔。此外，气缸工作面具有平顶沟槽形式的在平顶的区域中构造的凹槽，其中，第一平顶区域以平顶沟槽的第一定向来构造且至少第二平顶区域以平顶沟槽的第二定向来构造。在此，第一定向和第二定向彼此不同。上述线痕通常具有大于平顶沟槽的深度。本发明利用由模拟计算来测定的原理，根据该原理线痕的定向与平顶沟槽的定向被分离。因此，例如在本发明的一种实施形式中在根据本发明的带有(在整个气缸高度上观察)仅在一个方向上定向的线痕或带有仅在确定的线痕结构中以保持不变的交叉角相交的线痕的气缸工作面处，构造在线痕之间形成的平顶上的平顶沟槽可区域决定地在第一平顶区域中布置在第一定向中而在第二平顶区域中布置在第二定向中。因此，通过平顶沟槽的定向的合适选择可最小化在往复活塞式机器的运行期间出现的摩擦。

同样地，在带有以第一交叉角相交的线痕的气缸工作面处可在这些线痕之间的平顶上构造有平顶沟槽，其以另一交叉角相交且/或以其它方式例如以如下方式不同地定向，即，例如中轴线相对第一交叉角被摆动。

由此，本发明尤其考虑如下实际情况，即，在往复活塞式机器的气缸中通常往复活塞被由气缸工作面引导且润滑剂(尤其油)被用于减少摩擦。通过使往复活塞在往复活塞式机器的运行期间持续改变其运动方向，往复活塞在中间区域中以相对较高的速度移动，而其在折返区域中点状地达到停止或者仅以较小的速度被移动。润滑剂在线痕和平顶沟槽中积聚且应以如下方式减少摩擦地起作用，即，其借助于润滑油膜使得活塞在气缸工作面处的滑动变得容易。利用气缸工作面的根据本发明的构造，在往复活塞式机器中的摩擦可由此被减少，即，平顶沟槽根据活塞在气缸工作面的确定的区域中的速度借助于模拟计算被优化。已证实，平顶沟槽的定向的与线痕的定向分离的优化可有助于明显的减少摩擦。尤其在折返区域中，平顶沟槽的定向是特别重要的，因为在该处活塞仅以非常小的速度被移动。在这些区域中，通过平顶沟槽的合适的设计(尤其不取决于在该区域中线痕的定向)可获得鉴于减少摩擦的特别良好的结果。

线痕和平顶沟槽此时尤其被理解为在气缸工作面的周缘上且至少在高度范围上延伸的凹槽，其例如可通过珩磨来产生且在均匀转速和刀具的均匀进给的情形中呈螺旋状地构造在气缸工作面处。由此在气缸的高度方向上观察在周缘的任意位置处得出彼此均匀间隔的线痕和平顶沟槽。通过改变转速和/或刀具进给还可产生不同的设计方案，尤其线痕和/或平顶沟槽的呈波浪状的图案。

如先前已提及的那样，在实际中经常在气缸工作面处构造有带有(至少在一定区域中)保持不变的交叉角的相交的线痕和平顶沟槽。与本发明相结合地被执行的模拟计算尤其在气缸工作面处被测定，在其中在第一平顶区域中且/或在第二平顶区域中构造有以交叉角β相交的平顶沟槽。作为交叉角β就此而言被理解为如下这样的角度，其在气缸的高度方向上构造在两个平顶沟槽之间且经过朝向气缸的中轴线垂直的、延伸穿过平顶沟槽的交点的平面。在第一平顶区域中且在第二平顶区域中可构造有不同的交叉角β且/或甚至相同的交叉角，然而平顶沟槽构造在相对垂直于中轴线的平面的不同定向中。所有的变化是在本发明的意义中彼此不同的定向。已确定，以相交的平顶沟槽和/或线痕改善在各个平顶沟槽或线痕之间的润滑剂输送且减少摩擦。特别优选的是，当不仅对于线痕而且对于平顶沟槽而言选择相交的布置时，尤其借助于在(某一区域内)恒定的转速和恒定的进给的情形中的平顶珩磨，从而形成线痕和平顶沟槽的呈平行四边形构造的图案。

在一种特别低摩擦的气缸工作面的情形中，在第一平顶区域中构造有以交叉角β_A相交的平顶沟槽且在第二平顶区域中构造有以交叉角β_B相交的平顶沟槽，其中，交叉角彼此具有至少30º的间隔。本发明的该实施形式尤其与带有对称于垂直于高度方向的平面(横向平面)布置的交叉角的平顶沟槽结合地进行。然而其可不取决于该取向来实现，也就是说也可与相对横向平面被扭转的交叉角结合地来实现。已证实，当交叉角彼此的间隔为至少55º且特别优选地为至少70º时是优选的。在交叉角之间的这样的间隔被证明是有利的，以便于将气缸工作面匹配于尤其在中间区域中和在折返区域中明显区别的在气缸工作面与往复活塞之间的摩擦力。

当第一平顶区域布置在气缸的至少一个折返区域中且/或第二平顶区域布置在不同于折返区域的中间区域中且平顶沟槽合适地构造在这些区域中时，得出往复活塞式机器的特别低摩擦的运行。这尤其适用于被划分成带有较高活塞速度的中间区域(或多个中间区域)和带有较低活塞速度的折返区域的气缸工作面。以折返区域的概念此时表示气缸工作面的至少还包括第一活塞环的上死点或在气缸中被引导的往复活塞的最下部活塞环(刮油环)的下死点或邻接到该区域处的区域。这样的区域在带有多个活塞环的情形中可例如由相应最外部的活塞环出发(例如在上死点中由带有多个活塞环的活塞的最上部活塞环的上棱边出发)延伸经过由最上部活塞环直至最下部活塞环(刮油环)的距离的0.5倍至2倍。

备选地且/或补充地，折返区域还可由总冲程的最上部活塞环的上棱边出发被确定，例如作为这些死点中的其中一个的总冲程(工作高度H)的最大5%。由于在不同区域中的不同速度，摩擦变化。利用气缸工作面的根据本发明的构造，对于每个区域而言可实现平顶沟槽的特别合适的设计，不仅在考虑构造在这些区域中的线痕的情形下(在考虑与线痕的相互作用的情形下)，而且关于在这些区域中出现的活塞速度。这特别有利地通过带有以交叉角β_A相交的平顶沟槽的第一平顶区域在折返区域中的布置且通过带有交叉角β_B的第二平顶区域在中间区域中的布置实现。气缸工作面可被如此地最佳地匹配于设计和速度特征以及气缸工作面的线痕的构造。特别优选的是，带有平顶沟槽和/或线痕的相同设计的第一平顶区域不仅布置在上部折返区域中而且布置在下部折返区域中。

作为包括第一活塞环的上死点或布置在上死点附近的上部折返区域，优选根据备选的定义确定沿着中轴线M延伸经过往复活塞的总工作高度H的2至10%的高度的区域。作为包括最下部活塞环(刮油环)的下死点或布置在下死点附近的下部折返区域，优选确定由最下部活塞环(刮油环)的下死点出发沿着中轴线M延伸经过5至20%的高度的区域。中间区域相应地优选延伸经过在相应的折返区域之间的工作高度H的60至93%的高度。

在所执行的模拟计算中同样被证实是特别优选的是，平顶沟槽构造成，钝角的交叉角β_A(也就是说在90º与180º之间的角度)在第一呈平顶状的区域中、尤其在折返区域中得出，且/或锐角的交叉角β_B(也就是说在0º与90º之间的角度)在第二呈平顶状的区域中、尤其在中间区域中得出。当在至少一个折返区域中构造有带有钝角的交叉角的平顶沟槽时，于是总出现特别明显的减少摩擦的效果。在此相应地特别优选的是，交叉角β_A为至少90º、进一步优选地至少100º且特别优选地至少110º。β_A的优选的值范围处在100º与170º之间、进一步优选地在110º与150º之间且特别优选地在120º与140º之间。在中间区域中的交叉角β_B优选在10º与50º之间、进一步优选地在20º与40º之间且特别优选地在25º与35º之间来选择。

当平顶沟槽的定向至少在气缸的部分区域中相比紧邻地围绕该平顶沟槽的线痕的定向至少部分不同地构造时，开头已描述的分离是特别减少摩擦的。以此意味着所有在其中平顶沟槽的方向与紧邻地围绕平顶沟槽的线痕的方向不同的实施形式，尤其当线痕和平顶沟槽不具有弯曲的走向时。如下情况尤其这样的，即当线痕和平顶沟槽借助于珩磨在保持不变的转速和保持不变的刀具进给的情形中被产生时。在该情况中，线痕和平顶沟槽在线痕之间构成的平顶上不平行地延伸。

在另一有利的实施形式中，线痕具有在整个气缸工作面处的至少20%的面积比。在整个气缸工作面处的线痕的面积比优选为30%至60%。线痕的面积比此时被理解为在整个气缸工作面处的包括线痕的比例。

面积比的示例的计算在下面与图3结合地来阐述。线痕的面积比尤其通过线痕的数量和线痕的宽度来确定。线痕的面积比越大，平顶的面积比且进而对于平顶沟槽而言可供使用的面积越小。应指出，作为面积比的替代还可近似使用Abbott曲线的值Mr2作为用于计算线痕的面积比的基础，其中，面积比大约相应于值(1-Mr2)。就此而言有利的是，将80%的最大值、优选70%的最大值且进一步优选60%的最大值规定为值Mr2。线痕的面积比优选在20%与50%之间来选择。

利用至少部分具有锐角的交叉角α的线痕在多次模拟计算的情形中获得鉴于减少摩擦的特别良好的结果。在此已证实，20º至40º的交叉角α是优选的，25º至35º这样的是特别优选的，且在28º至32º之间的这样的是进一步优选的。这尤其适用于在其中线痕保持不变地在往复活塞的整个工作高度H上构造有相同的交叉角α的这样的气缸工作面。在该情况中还得出成本适宜的制造，因为线痕在整个工作高度H上保持不变地产生。刀具参数的复杂编程的改变在该情况中是不必要的。

在另一实际的实施形式中，不仅线痕而且平顶沟槽在中间区域中相应地具有锐角的交叉角α或者β。尤其简单且成本适宜的是，线痕的交叉角α和平顶沟槽的交叉角β在中间区域中相同地构造。在该情况中，线痕和平顶沟槽在中间区域中(除了侵入深度以外)可以相同的刀具角度设置来产生。

原则上，气缸工作面的如上面所描述的几何构造虽然可以任意合适的方法灵活地来产生。然而特别优选且特别成本适宜的是，线痕和/或平顶沟槽由珩磨加工来产生。尤其地，此处所谓的平顶珩磨可以多阶段的珩磨加工形式实现。通常，在此在第一加工阶段中产生在气缸工作面中带有确定的深度的线痕，由此在两个相邻线痕之间构造有平顶。在第二加工阶段中然后平顶沟槽构造在线痕之间的平顶上，其中，平顶沟槽同样具有一深度，其然而小于线痕的深度。为了完整性起见应指出，为了制造根据本发明的气缸工作面还适用其它机械和/或光学的方法，尤其喷砂方法、蚀刻方法和激光方法。

除了线痕和平顶沟槽的定向以及交叉角之外，还可改变线痕和平顶沟槽的深度和宽度。关于线痕的深度，至少1μm的深度被证明是有利的。

此外可产生带有不同轮廓(横截面形状)的线痕和平顶沟槽，因此线痕或者平顶沟槽可例如具有呈w形、v形、u形或矩形的横截面形状。在此，仅对于在不同区域中的线痕和平顶沟槽而言可选择不同的横截面形状。

可选择不仅平顶沟槽而且线痕的不同宽度还。其还可在不同的区域中不同地构造。线痕优选具有大于平顶沟槽的宽度。

气缸工作面的表面特性的测量可尤其借助激光、轮廓测定器或扫描探针显微镜实现。为了特征描述可生成和分析所谓的Abbott曲线。在此，测定不同的特征描述表面的参数。经由这些参数、尤其核心粗糙深度R_x、降低的尖峰高度R_pk和降低的线痕深度R_vk以及所谓的尖峰的材料比例Mr1和所谓的低谷的材料比例Mr2可推断出表面特性。在此，值Mr2是用于线痕的面积比的量。所谓的Abbott曲线的各个值为了制造期望的表面特性还可被预先给定，尤其当借助于平顶珩磨实现制造时。

此时获得带有在下面的值范围中的参数的表面的特别良好的气缸工作面，其中，各个参数的值范围不仅对于本身来看而且与其它参数的值范围组合地是有利的：

- R_x：0.05-0.4 μm、尤其0.1-0.3μm，

- R_pk：≤0.2μm、尤其≤0.1μm，优选的值范围是0.04μm-0.14μm，进一步优选地0.06μm+/-0.04μm，

- R_vk：0.4-4.0μm、尤其0.8-3.0μm。

由模拟和试验，线痕和平顶沟槽的尤其下面的布置被测定为特别低摩擦的：

- 线痕的面积比：百分之20-50、尤其百分之30-50

或备选地：Mr2=百分之80-50、尤其百分之70-50，

- 线痕深度：0.5μm-4μm、尤其1μm-3μm且优选地2μm+/-0.5μm，

- 在上部折返区域中的交叉角：α=30º(+/-公差)，β_A=130º(+/-公差)，

- 在中间区域中的交叉角：α=30º(+/-公差)，β_B=30º(+/-公差)，

- 在下部折返区域中的交叉角：α=30º(+/-公差)，β_A=130º(+/-公差)，

- 尤其用于β_A的上述公差可以为直至30º。其优选为10º、特别优选地5º或进一步优选地3º，

- 气缸的总高度H到上部折返区域、中间区域和下部折返区域上的按百分比的分配：优选如先前所描述的那样，尤其由第一活塞环的上死点出发：在第一活塞环与最下部活塞环(刮油环)之间的距离的0.5至2倍且/或用于上部折返区域的百分之5+/-百分之3，

由最下部活塞环(刮油环)的下死点出发在第一活塞环与最下部活塞环(刮油环)之间的距离的0.5倍至2倍且/或用于下部折返区域的百分之10+/-百分之5，且

在其间得出的区域作为中间区域，这也就是说

总冲程加上在第一活塞环与最下部活塞环之间的距离扣除上部折返区域和下部折返区域或在按比例的定义中：用于中间区域的百分之85+/-百分之5。

附图说明

本发明的另外的实际的实施形式在下面与附图相关联地进行描述。其中：

图1 以透视且部分截面的图示显示了用于以气缸工作面引导往复活塞式内燃机的未示出的活塞的气缸体的剖面，

图2 显示了在图1中以II标明的剖面的放大的图示，

图3 以示意性的图示显示了用于增大地示出在气缸工作面中的线痕和平顶沟槽的穿过气缸工作面的横截面，

图4 以示意性的图示显示了带有鉴于线痕和平顶沟槽被不同地加工的区域A,B和C的在图1中所显示的往复活塞式内燃机的延伸经过工作高度H的气缸工作面的剖面，且

图5 显示了用于阐述经不同加工的区域A,B和C的备选的定义可能性的活塞在其上死点和在其下死点中的示例的图示。

附图标记清单

10 往复活塞式内燃机

12 孔

14 气缸工作面

16 线痕

18 平顶沟槽

20 呈平顶状的表面/平顶

22 气缸

24 尖峰

26 部分面

28 活塞

30 第一活塞环

32 中间活塞环

34 最下部活塞环(刮油环)

α 线痕的交叉角

β 平顶沟槽的交叉角。

具体实施方式

在图1中示出了例如可用于驱动机动车的往复活塞式内燃机10形式的往复活塞式机器的气缸体的剖面。气缸体具有用于容纳和引导在通过孔所产生的气缸22中的未示出的往复活塞的孔12。孔12由用于往复活塞的气缸工作面14围绕。借助图2至4在下面描述了根据本发明的气缸工作面14的实施形式的几何设计方案。

根据在图1中的以II标明的剖面的气缸工作面14的被展开到一个平面中的剖面在图2中示出。在图2中粗的、彼此平行地延伸的直线是相交的线痕16形式的凹槽。在线痕16之间得出平顶20(下面也被称作呈平顶状的面)，其在所显示的实施形式中呈平行四边形状地构造。在这些呈平顶状的面20上以规则的间隔布置有带有相交的平顶沟槽18的凹槽。平顶沟槽18同样包围呈平行四边形状构造的部分面26，其与呈平行四边形状构造的呈平顶状的面20重叠。由平顶沟槽18形成的呈平行四边形状的部分面26的在气缸22的高度方向上延伸的高度H_T此时小于平行四边形状的呈平顶状的表面20在气缸22的高度方向上延伸的高度H_F。由此，每个由平顶沟槽18形成的平行四边形被至少一个线痕16穿过。

根据图2的图示被选择用于使得线痕16和平顶沟槽18的构造和布置示意性地在共同的图示中清晰可见。在实际中，高度H_F优选为高度H_T的多倍、尤其至少3倍、至少5倍或甚至至少10倍。优选地，平顶沟槽18布置成，使得在高度H_F与高度H_T之间得出在3与20之间的因子。不取决于面形状的形式，平顶沟槽18相对于线痕16优选地布置成，使得通过平顶沟槽18在呈平顶状的面20内形成在10与1000个之间的部分面26、优选15至500个部分面且特别优选地20至300个部分面。

相交的线痕16在气缸22的横向上相应地彼此以交叉角α布置。在呈平顶状的面20上的相交的平顶沟槽18彼此以交叉角β布置。

图3根据气缸22的气缸工作面14的示意性图示以横截面显示了在平顶珩磨的第一加工阶段之后(最右边)和在平顶珩磨的第二加工阶段之后的气缸工作面14的几何形状。在第二加工阶段之后，呈平顶状的面20和围绕该表面的线痕16在图2中所显示的状态中。通过另外的加工阶段还可产生更光滑的呈平顶状的面20。

如最右边在图3中所表明的那样，在第一加工阶段中首先线痕16被带入到气缸工作面14中，从而得出带有伸至气缸22的内侧的尖峰24的均匀锯齿状的轮廓且已得出以期望的深度构造的线痕16。在该情况中，线痕16在横截面上呈v形地构造，且在线痕16的深度与在圆柱形壁中的彼此平行地延伸的线痕16的间距之间的比例选择成，使得在第一加工阶段之后得出呈锯齿状的轮廓横截面。本发明不被限制于该可能性。就此而言应指出，线痕16的任意其它形状、深度和彼此的间距可选择，由此还可得出其它的横截面几何形状，例如在两个相邻线痕16之间带有呈侧翼状的削平部的例如呈锯齿状的几何形状且/或呈w形、u形或其它成形的线痕(未示出)。

如在(由右侧观察)第一线痕16的左侧示出的那样，在第二加工阶段中在两个线痕16之间产生平行于气缸22的中轴线M延伸的呈平顶状的表面20，在其中构造有平顶沟槽18。

根据图3在下面示例地阐述线痕16的面积比可如何来理解和计算。在此在该例子中由此出发，即，线痕16相对在图3中示出的线性的横截面区域中的平顶的比例对于整个气缸工作面的面积比而言是有代表性的。在实际中，该计算还可基于有代表性的部分面或基于整个气缸工作面实现。此时，线痕16的面积比在长度L的区域中被确定。该面积比由在区域内的线痕16的各个宽度的总和除以区域的长度L得出，也就是说(R1+R2+R3/L)。在此，作为宽度被定义为带有线痕16的最大宽度的位置。R1和R3在所选择的区域中表示线痕16的半个宽度，而R2说明了线痕16的整个宽度。

在图4中示出了图1的气缸22在整个工作高度H上的气缸工作面14，其中，作为工作高度H在该实施形式中被认为是气缸22的在其上在所显示的往复活塞式内燃机10的根据规定的使用中未示出的往复活塞沿着气缸工作面14上下移动的高度范围。如示出的那样，气缸工作面14被划分成三个区域A,B和C，其中，区域A包围示出的气缸22的上死点且区域C包围示出的气缸22的下死点。因此，区域A和C是在气缸22中被引导的活塞(未示出)的折返区域。区域B相应地是中间区域。因此，关于未示出的往复活塞的速度可被定性地确定，即，往复活塞在中间区域B中达到相对气缸工作面14的最高速度，而其在折返区域A和C中以相对气缸工作面14的较小的速度被移动。在上死点处且在下死点处，速度甚至暂时下降到零，由此形成高的静摩擦。

在三个区域A,B和C中构造有带有部分不同的交叉角α和β的线痕16和平顶沟槽18，其中，不仅线痕16而且平顶沟槽18仅在部分区域中且仅示意性地作为直线示出。实际上，线痕16和平顶沟槽18呈螺旋状在气缸工作面14的整个周缘上以恒定的斜率在相应的区域A,B和C中延伸。其实际还可不同地构造，尤其如下面所阐述的那样。

在所显示的实施形式中，气缸工作面14在所有三个区域A,B和C上(也就是说在整个工作高度H上)具有带有在20º与40º之间、优选在25º与35º之间且特别优选地在28º与32º之间来选择的恒定的交叉角α的线痕16。在所显示的实施形式中构造有30º的交叉角α。已证实，线痕交叉角在这些值范围中支持流体力学的压力构建且在往复活塞与气缸工作面14之间的固体接触(也就是说还有摩擦)被降低。

平顶沟槽18在所显示的实施形式中根据区域A,B或C构造有不同的交叉角β_A,β_B,β_C。在区域A和C中优选选择至少90º的交叉角β_A和β_C，优选至少100º且特别优选多于110º。交叉角β_B优选在10º与50º之间、优选在20º与10º之间且特别优选地在25º与35º之间来选择。在所显示的实施形式中，交叉角β_A和β_C为120º且交叉角β_B为30º。优选地，线痕16和平顶沟槽18在中间区域B中出于加工技术的原因具有相同的交叉角α或者β_B。对于交叉角β_A和β_C而言然而也可选择彼此不同的值，尤其在上述值范围内。

图5显示了活塞28，其在带有气缸工作面14的仅示意性示出的气缸22中在其上死点(上部图示)和在下死点(下部图示)中被显示。在活塞28处，第一活塞环30、中间活塞环32和最下部活塞环(刮油环)34相对气缸工作面14定向地布置。在第一活塞环30与最下部活塞环34之间的距离以Z表示。上部折返区域优选在箭头O的区域中在箭头A的方向上延伸经过0.5Z至2Z的长度。

可选地，区域C还可被确定为下部折返区域。这样的折返区域优选由标明在下死点中的最下部活塞环34的位置的箭头U出发向上延伸以1Z至4Z、尤其2Z。

尤其出于制造技术的原因可适宜的是，折返区域A,C由以O标明的区域出发向上且/或由以U标明的区域向下必要时直到气缸的上部或者下部的边缘正如在相应邻接的区域A或者C中那样被加工。

在该情况中，中间区域B在区域A与C之间延伸。

本发明在该说明书中、在附图中以及在权利要求中所公开的特征不仅可单独地而且可以任意的组合对于本发明在其不同实施形式中的实现而言是重要的。本发明可在权利要求的框架内且在考虑负责的专业人士的知识的情形下被改变。

Claims

1.往复活塞式机器的气缸的气缸工作面，带有彼此间隔的线痕(16)形式的凹槽，由此在相邻线痕(16)之间形成平顶(20)，且带有在所述平顶(20)的区域中构造的平顶沟槽(18)形式的凹槽，其中，所述线痕(16)与平顶沟槽(18)相比具有更大的深度，且其中，第一平顶区域以平顶沟槽(18)的第一定向来构造，

其特征在于，至少第二平顶区域以平顶沟槽(18)的第二定向来构造，其中，所述第一定向和所述第二定向彼此不同，其中，所述线痕(16)在往复活塞的整个工作高度(H)上保持不变地产生。

2.根据权利要求1所述的气缸工作面，其特征在于，在所述第一平顶区域中且/或在所述第二平顶区域中构造有以交叉角(β)相交的平顶沟槽(18)。

3.根据权利要求2所述的气缸工作面，其特征在于，在所述第一平顶区域中构造有以第一交叉角(β_A)相交的平顶沟槽(18)且在所述第二平顶区域中构造有以第二交叉角(β_B)相交的平顶沟槽(18)，其中，所述第一交叉角和第二交叉角彼此具有至少30º的间隔。

4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述第一平顶区域布置在所述气缸(22)的至少一个折返区域(A,C)中且/或所述第二平顶区域布置在不同于所述折返区域(A,C)的中间区域(B)中。

5.根据权利要求3所述的气缸工作面，其特征在于，所述平顶沟槽(18)构造成，得出钝角的第一交叉角(β_A)和/或锐角的第二交叉角(β_B)。

6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述平顶沟槽(18)的定向至少在所述气缸(22)的部分区域中相比于紧邻地围绕这些平顶沟槽(18)的线痕(16)的定向至少部分不同地构造。

7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述线痕(16)具有在整个所述气缸工作面(14)处的至少百分之20的面积比。

8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述线痕(16)至少部分具有锐角的交叉角(α)。

9.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述线痕(16)和所述平顶沟槽(18)在中间区域(B)中相应地具有锐角的交叉角(α,β)。

10.根据前述权利要求1至3中任一项所述的气缸工作面，其特征在于，所述线痕(16)和/或所述平顶沟槽(18)由珩磨加工产生。