CN112654807B - 三组件刮油环 - Google Patents

Abstract

公开了一种三组件刮油环，包括上刮刀环(24)，下刮刀环(26)，其中刮刀环(24，26)通过膨胀弹簧(34)保持距离并且径向上向外被挤压，其中上刮刀环(24)包括环体(4)，环体(4)具有上侧面(6)、下侧面(8)、环内表面(10)和环外表面(12)，环外表面(12)在沿轴向(A)的横截面上具有环外轮廓(14)，其中当沿着轴向(A)观察时，环体(4)具有高度H，对应于从下侧面(8)到上侧面(6)的最大距离，其中环外轮廓(14)形成运行表面(16)，该运行表面具有曲率半径R，该半径比上刮刀环(24)的高度小1.5至6倍。

Description

三组件刮油环

背景技术

刮油环已经知道了相当长的时间，其中使用了各种设计。例如，具有二个刮刀腹板和在该刮刀腹板之间的环中径向开口的单组件刮油环是已知的。单组件刮油环也频繁地和膨胀弹簧一起使用以便于在整个圆周上达到尽可能均匀的接触力，从而也达到尽可能均匀的刮削效果。所谓的三组件刮油环也是已知的，其中两个基本上呈盘状或者扁平的刮刀环或者轨道通过弹簧在轴向保持距离以便在径向上被向外挤压。

从专利说明书US 2016/0076649 A1，US2017 / 0184198 A1，E3270012 A1，DE112015001071 T5和JP H08-159282 A中已知了用于内燃机的刮刀环和刮油环的各种设计。

刮油环上有许多影响刮削性能的参数。

为了改善刮削性能，尤其需要在刮油活塞环的槽底的方向上输送油。到目前为止，仅刮油环的通常两个刮油腹板之间的各种槽和开口才考虑到了这一方面。

进一步提高刮油环的刮油性能是很有必要的。

发明内容

本发明提供一种具有权利要求1的特征的三组件刮油环。优选的实施例在从属权利要求中描述。

每个刮刀环包括具有上侧面、下侧面、环内表面的环体。在这种情况下，上侧面或刮刀环侧面应在每种情况下在轴向上紧靠活塞环凹槽侧面或三组件刮油环的弹簧。在这种情况下，下侧面或刮刀环侧面应在每种情况下在轴向上紧靠活塞环凹槽侧面或三组件刮油环的弹簧。环内表面在这一端旨在径向上紧靠三组件刮油环上的弹簧或膨胀装置。

环外表面在轴向的横截面上具有环外轮廓，该轮廓应穿过对称的轴线。

环体在轴向上具有高度H，其对应于上侧面（6）与下侧面在轴向上的最大距离。

所述环外轮廓形成运行表面，其中所述环外轮廓具有曲率半径R，该曲率半径小于下刮刀环或者上刮刀环的高度H的1.5至6倍之间，优选地在3至5倍之间，更优地在3.5到4.5倍之间。

像所有活塞环一样，刮刀环和刮油环，上刮刀环和下刮刀环的环体各自也包括环接头。

所述上刮刀环或下刮刀环的特征尤其在于，在其中所述刮刀环与气缸内表面接触的区域中，所述刮刀环具有明显小于相应刮刀环一半高度的曲率半径。本发明的这一方面尤其仅涉及三组件刮油环的所述上刮刀环或下刮刀环且不涉及所述完整的三组件刮刀环的高度。

所述三组件刮刀环优选地构造使得所述膨胀弹簧构造为MF弹簧，其中所述上刮刀环在枢轴点具有曲段，所述曲段连续且平滑地接入所述下侧面并且形成曲率半径R的切线，其中所述曲段延伸超过90°以便运行表面的所述环外轮廓的所述枢轴点通过所述曲段形成，使得所述枢轴点位于所述下侧面上方的距离（R）处，所述曲段随之直接连续且平滑地接入直线段，该直线段依次接入的具有曲率半径Ro的上部曲段，所述上部曲段既与所述直线段相切也与所述上侧面的相交线相切，其中所述曲率半径Ro小于所述曲率半径R且其中所述下刮刀环在其枢轴点（18）的区域内是对称的球形，所述下刮刀环（26）的枢轴点从所述下侧面位于所述下刮刀环的高度H的47% 至53% 之间或者大约50%的轴向高度处，其中所述曲率半径R处于0.05毫米至0.15毫米之间。

在示例性实施例中，所述下刮刀环相对于其沿所述刮刀环高度H的一半延伸的平面是对称的。

在示例性实施例中的刮刀环，所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.28毫米至0.52毫米之间，优选在0.34毫米至0.46毫米之间并且进一步优选在0.38至0.42毫米之间。示例性实施例还公开了所述下刮刀环和/或上刮刀环的运行表面的曲率半径R在0.06毫米至0.04毫米之间，优选在0.08毫米至0.12毫米之间并且进一步优选在0.09毫米至0.11毫米之间。

在另一示例性实施例中的刮油环，所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.28毫米至0.52毫米之间并且运行表面的曲率半径R在0.06毫米至0.04毫米之间。在所述下刮刀环和/或上刮刀环的另一示例性实施例中，相应的刮刀环的高度H在0.34毫米至0.46毫米之间并且运行表面的曲率半径R在0.08毫米至0.12毫米之间。在所述下刮刀环和/或上刮刀环的另一示例性实施例中，相应的刮刀环的高度H在0.38毫米至0.42毫米之间并且运行表面的曲率半径R在0.09毫米至0.11毫米之间。

在所述下刮刀环的另一示例性实施例中，运行表面的环外轮廓的径向最外侧点位于所述下刮刀环的一半高度H/2处。在这里，下刮刀环被构造成，当沿轴向观察时与缸体的内表面中心地接触。刮刀环在这没有扭曲的倾向。

在上刮刀环的另一示例性实施例中的上刮刀环，在具有曲率半径R的曲率和下侧面之间提供过渡部。在此，该过渡部的横截面设计为凸面的，并且连续且平稳地过渡到具有曲率半径R的曲段中。由此，已经通过缸体内壁与具有半径R的运行表面之间的间隙、附着在所述上刮刀环运行表面的没有被刮的油应沿着具有曲率半径R的曲段后侧的凹槽基部的方向向内偏转。在活塞向上运动时，这在三组件刮油环的上刮刀环上特别有效。

在刮油环的另一示例性实施例中，在具有曲率半径R的曲段和上侧面之间的下刮刀环上设置了过渡部，其中横截面设计成凸面的并连续顺利地接入具有曲率半径R的曲段。同样地，已经通过缸体内壁与具有曲率半径R的运行表面之间的间隙、附着在刮刀环运行表面的没有被刮的油应沿着具有曲率半径R的曲段后侧的凹槽基部的方向向内偏转。在活塞向下运动时，这在三组件刮油环的下刮刀环上特别有效。

在刮油环的另一示例性实施例中，下刮刀环的具有曲率半径R的曲段和下侧面之间的下刮刀环的过渡部具有曲率过渡半径Ru，该过渡半径在下刮刀环的高度H的1倍至40倍之间，优选地在高度H的2倍至20倍之间，更优选地在高度H的4倍至10倍之间。如果该设计是对称的，则该设计还涉及具有曲率半径R的曲段和上侧面之间的过渡部。在这种设计中，较小的圆角半径也可以存在于过渡区域和上侧面之间。

在刮油环的另一个示例性实施例中，具有曲率半径R的曲段和下侧面之间的所述下刮刀环的过渡部在横截面中实施为螺旋曲线，优选地实施为双曲线的曲线。螺旋曲线在横截面中优选地实施为凸曲线，并且连续且平滑地接入具有曲率半径R的曲段和下侧面。在此，由于沿螺旋曲线的曲率半径逐渐改变，使得沿其流动的油能够更好地在所述凹槽基部方向上偏转，从而油在所述凹槽基部方向上的偏转会有所改善。

在对称设计中，这还涉及具有曲率半径R的曲段和上侧面之间的过渡部，该过渡部也因此遵循螺旋曲线。

根据实施例的另一方面，描述了一种刮油环的示例实施例，其中，所述上刮刀环的运行表面的环外轮廓的径向最外位置位于所述上刮刀环的高度处，该高度对应于运行表面的曲率半径R的值且其中，优选地运行表面的曲率半径R连续且平滑地接入下侧面。枢轴点的高度在此位于上刮刀环的高度处，该高度对应于曲率半径R，这就是为什么此处的高度值精确地对应于曲率半径的值。在此，曲率半径在横截面中，直接接入下侧面，因为由曲率半径R定义的圆与下侧面相切（在横截面中看）。

在刮油环另一示例性实施例中，在横截面中所述上刮刀环，在外边缘处的上侧面连续且平滑地接入具有曲率半径Ro的上部曲段中，该曲率半径Ro小于运行表面的曲率半径R，其中曲率半径R和Ro通过共同的切线连接。两个曲率半径和切线共同形成所述上刮刀环的环外表面。在完整的环中，切线会形成一个截锥形的表面，该表面在燃烧室的方向，向上逐渐变细。上、下曲率半径各自形成圆环面的子表面。

在刮油环的另一示例性实施例中，在横截面中，所述上刮刀环的曲率半径R和Ro的中点位于直线上，该直线平行于所述上刮刀环的轴线。

因此，所述上刮刀环的横截面中，获得了具有半径R和Ro的两个节距圆，它们通过切线部分互连。具有半径R和Ro的节距圆整体上的角度为180°。具有半径R的节距圆延展超过90°的角度范围。具有半径R的节距圆优选地在超过95°至115°之间的角度范围内延伸，优选地超过在98°至110°之间的角度范围内延伸，并且进一步优选地延伸在超过100°至105°之间的角度范围内延伸。具有半径Ro的节距圆在小于90°的角度范围延展。具有半径Ro的节距圆优选地在65°至85°之间的角度范围内延伸，优选地在70°至82°之间的角度范围内延伸，并且进一步优选地在75°至80°之间的角度范围内延伸。

在这里的横截面上所述上刮刀环的切线部分被定义为半径R和Ro的差的平方与所述半径之和与高度H的差的平方之和的根。

在这种情况下，由切线部分围绕所述上刮刀环的轴线的旋转产生的锥面的角度在5°至25°之间，优选地在8°至20°的角度范围内，并且进一步优选地在角度范围在10°和15°之间。

在该实施例中，所述上刮刀环的上侧面在横截面上平滑且连续地接入具有曲率半径Ro的上部曲段，该上部曲段又平滑且连续地接入切线部分，该切线部分又平滑且连续地接入运行表面的具有曲率半径R的曲段，该曲段然后最终平稳并连续地接入下侧面。两个曲段和切线共同形成环外表面。在完整的上刮刀环中，切线会形成一个截锥形的表面，该表面向上逐渐变细。

在刮油环的另一示例性实施例中，运行表面的环外轮廓的径向最外位置位于从其环下侧面测量的所述上刮刀环的高度R处，并且更进一步地，环下侧面之间的过渡部、直线段、具有曲率半径Ro的曲段和上侧面在每种情况下都是连续且平滑地连接。在横截面上，径向外表面在横截面上包括两个圆弧和没有边缘的截面。

环外表面优选具有轴向延伸R，即运行表面的下部曲率半径R。

在刮油环的另一示例性实施例中，特别地，所述上刮刀环的形状使得在活塞向上运动期间上刮刀环在油层上漂浮得特别好。

根据另一方面，提供了一种用于三组件刮油环的刮刀环的示例实施例，其中曲率半径的值R比刮刀环的高度H小1.5到4倍，优选为1.8至3倍之间，进一步优选为2至2.5倍之间。该实施方式涉及具有相对大的曲率半径R的刮刀环。

在刮油环的另一示例性实施例中，所述上刮刀环和/或下刮刀环的曲率半径R在0.03至0.2毫米之间，优选地在0.04至0.15毫米之间，并且进一步优选地在0.05至0.10毫米之间，并且所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.2至0.8毫米之间，优选在0.25至0.15毫米之间，进一步优选在0.3至0.5毫米之间。

在刮油环的另一示例性实施例中，所述下刮刀环和/或上刮刀环的曲率半径R在0.03和0.2毫米之间，并且所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.2和0.8毫米之间。在下刮刀环和/或上刮刀环的另一示例性实施例中，曲率半径R在0.04和0.15毫米之间，并且所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.25和0.15毫米之间。在所述下刮刀环和/或上刮刀环的另一示例性实施例中，曲率半径R在0.05和0.10毫米之间，并且所述下刮刀环和/或上刮刀环的高度H在0.3和05毫米之间。这些组合也被认为对于好的刮削结果是特别有前途的。

在刮油环的另一示例性实施例中，所述下刮刀环的运行表面的环外轮廓的径向最外点位于所述下刮刀环的高度H的55％至80％之间，优选地在50％至75％之间，进一步优选地在65％至70％之间。因此所述下刮刀环在一个点上压靠在位于所述下刮刀环中心上方的缸体内表面上，这导致所述下刮刀环扭曲。

在刮油环的附加实施例中，在所述下刮刀环处，在具有曲率半径R的曲段与下侧面或上侧面之间分别设有下过渡部和上过渡部，它们在横截面中分别在曲率半径R处形成切线，并且各自在上侧面或下侧面的方向上相对于径向平面以30°到75°之间的角度延伸。

在所述刮油环的此示例实施例中，所述过渡部被设计为基本是直的，其中一个角或楞边也可以在上过渡部或下过渡部之间被倒圆。所述下刮刀环的环外表面在这里基本上由圆弧和两个相切的部分形成，相切部分可以设计为上部过渡切线或下部过渡切线。

在所述刮油环的另一示例性实施例中，上过渡部或下过渡部在所述下刮刀环和/或上刮刀环分别接入上侧面或下侧面的位置在轴向上彼此重叠或与对称轴线的径向距离相同。

在刮油环的另一种实施例中，在具有曲率半径R的曲段和下部刮刀环的上侧面以及下侧面之间分别设有上部螺旋过渡部和下部螺旋过渡部，其中，螺旋过渡部分别平滑且连续地接入具有曲率半径R的曲段或上/下侧面。该实施例使运行表面的曲率和活塞环侧部之间的过渡部比直线段更均匀。

所述下刮刀环处的直螺旋过渡部可以使刮掉的油在活塞环凹槽基部的方向上的流动得到改善。这里的螺旋过渡部涉及轴向上的部分。螺旋过渡部在这种情况下实施为螺旋曲线，优选地实施为双曲线螺旋曲线。过渡部设计为凸的，优选地连续平稳地接入曲段和侧面表面。

在三组件刮油环的另一示例性实施例中，使用如前所述的具有两个曲率半径及其之间相切部分的上刮刀环，但是使用前面描述的具有一个曲率半径和两个直线或螺旋过渡部的下刮刀环。这里值得注意的是，两个环各自在相反的方向上扭曲。另外，在该实施例中，刮刀环的接触点或线比刮刀环的各个中心平面的间距更靠近。

在三组件刮油环的另一示例性实施例中，膨胀弹簧被实施为MF弹簧。具体而言，MF膨胀弹簧允许在径向上有特别好的油通路，因为与SS50和MD膨胀弹簧相比，MF膨胀弹簧仅复盖上部和下部刮油环之间间隙的一小部分。

附图说明

下文参照优选实施例的来图描述本发明。

图1示出传统刮刀环的剖面图。

图2示出根据本发明的第一实施例的刮刀环的剖面图。

图3示出传统的三组件刮油环的剖面图。

图4示出根据本发明实施例的上刮刀环的剖面图。

图5示出根据本发明实施例的下刮刀环的剖面图。

图6示出根据本发明的具有上刮刀环和下刮刀环的三组件刮油环的剖面图。

图7示出根据本发明的具有上刮刀环和下刮刀环的三组件刮油环的剖面图。

这些附图是示意性的，而不是按比例的。无论在描述中还是在附图中，相同或相似的参考数字都用于指代相同或相似的部件或元件。

具体实施方式

图1示出传统刮刀环42的剖面图。刮刀环包括环体4，环体4在顶部由上侧面或侧面表面6分界，在底部由下侧面表面8分界。刮刀环的外轮廓具有均匀的曲率半径Rsdt。曲率半径形成刮刀环的运行表面12。在这种情况下，上侧面和下侧面的表面距离确定了刮刀环的高度H。在这种情况下，均匀的曲率半径Rsdt恰好是刮刀环高度H的一半。该刮刀环的刮刀性能会受到环的高度和材料的变化的影响，并且主要是受径向厚度和所用膨胀弹簧的性能的影响。根据现有技术的刮刀环具有基本上对应半圆形的外半径Rsdt，其指向缸体内表面，其对应于一半高度。

图2示出根据本发明的第一实施例的下刮刀环的剖面图。下刮刀环26包括环体4，环体4在顶部由上侧面或侧面表面6分界，在底部由下侧面表面8分界。这里，高度H也由侧面表面之间的距离确定。环外侧12包括环外轮廓14，其在横截面上沿轴向且穿过对称的轴线。

环外轮廓14形成运行表面16，其曲率半径R明显小于高度H。曲率半径小于下刮刀环2的高度H的3.5至4.5倍之间。运行表面16的曲率半径R连续且平稳地接入具有曲率半径R的曲段与上侧面之间的过渡部20以及具有曲率半径R的曲段与下侧面之间的过渡部22。过渡部20和22各自的曲率半径可以远大于高度H。还提供了边缘倒圆，该边缘倒圆可以出现在过渡部20和22与侧面6和8之间。总体上，环外表面形成为三个半径的组合，即运行表面的曲率半径R，其在上/下接入具有曲率过渡半径Ru的过渡部20、22。运行表面16的环外轮廓的径向最外位置或枢轴点18形成环外轮廓14的接触点。在完整的下刮刀环26中，该接触点由此形成一条接触线。为降低油耗，对运行表面轮廓进行了优化。

在所示出的下刮刀环中，与缸体内壁邻接的区域具有比现有技术中的刮刀环明显更小的曲率半径。曲率半径R在这里应处于从0.08毫米到0.12毫米的范围内。过渡区域20和22优选为0.75毫米。由环外表面12的径向延伸描述的距离r在0.1至0.2毫米之间，并且在图2中应为0.15毫米。下刮刀环的外轮廓相对于在一半高度H处穿过下刮刀环的平面镜像对称。新的环外轮廓在模拟和使用条件下在油耗方面均显示出优势。

图3示出传统的三组件刮油环44的剖面图。传统的刮油环44包括传统的上刮刀环42和传统的下刮刀环42。这两个刮刀环都设计成传统刮刀环42。两个传统的刮刀环42都通过膨胀弹簧34朝缸体内壁38的方向向外被按压。膨胀弹簧34还确保两个传统刮刀环42在轴向上保持足够的距离。到目前为止，市场上现有的三组件的刮油环，作为下刮刀环使用，刮刀环具有相同外轮廓，即两者具有相同的曲率半径和相同的轮廓。两个刮刀环以相同的方式在缸体内壁38上刮油。在这里，刮油过程显示为向上运动AA。因为刮刀环是对称设计的，所以附图对应于向下运动的情况，因此正好是应该发生向上运动的情况。

目的是与具有相同上刮刀环和下刮刀环的传统刮油环相比，获得改善的刮油效果和/或最小的摩擦损失。另一个重要方面在于避免或至少显着减少膨胀弹簧区域中油焦的形成和沉积。此外，期望实现刮油环产生的摩擦对油消耗没有明显的不利影响。

图4示出根据本发明实施例的上刮刀环的剖面图。

与图1所示的刮刀环相比，图4所示的刮刀环相对于在高度H一半处延伸穿过活塞环的平面是不对称的。

图4示出了通过上刮刀环2的剖面图，其中，环体4在顶部由上侧面或侧面6分界，而在底部由下侧面8分界。环体在内侧上由环内表面10分界。环内表面10与环外侧12相对设置。环外侧12形成环外轮廓14。在环外轮廓14上具有曲率半径R的曲段形成了运行表面16。具有曲率半径R的曲段连续且平滑地接入下侧面8或者下侧面，形成对于曲率半径R的切线。曲率延伸超过90°，从而具有曲率半径R的曲段形成运行表面16的环外轮廓的径向最外位置或枢轴点18。在这种情况下，枢轴点18位于下刮刀环侧面上方的距离R处。然后，该轮廓的具有曲率半径R的曲段直接连续平滑地接入一个直线段，通过该直线段在上刮刀环上形成一个截断的圆锥侧面。切线段又接入上部曲率半径Ro，该上部曲率半径Ro上既与切线部分相切，也与上侧面的相交线相切。在这种情况下，半径Ro小于半径R。切线段在此是曲率半径R和Ro的共同切线T。在该实施例中，曲率半径R和Ro的中点在轴向上精确地彼此上下重叠，使得截断的圆锥侧面向上收敛。

非对称圆锥形轨道或上刮刀环的枢轴点18在下侧面的方向上偏移。所述枢轴点位于上刮刀环轴向高度H的20％到40％处。因此，曲率半径R的值对应于高度H的五分之二到二分之一。上刮刀环轴向高度范围保持在0.3到0.5毫米。此外，上刮刀环的外轮廓由曲率半径R和角度α的尺寸确定。角度α是截断的圆锥侧面的锥角或曲率半径R和Ro的共同切线与轴向方向的夹角。在此，半径将在0.15至0.25毫米之间，角度α在5°至20°之间。半径Ro可以在0.1至0.2毫米之间。该刮刀环应作为上刮刀环使用。

图5示出根据本发明另一实施例的下刮刀环的剖面图。在此，设置了具有运行表面16的下刮刀环，该下刮刀环设计为在枢轴点18的区域内对称的球面。然而，枢轴点位于中心平面H/2上方。当从下侧面观察时，枢轴点18在轴向上位于高度H的55%至75％之间。限定运行表面的凸面的半径R可以在0.05至0.15毫米的范围内。曲率半径R分别与上过渡切线30和下过渡切线32向上和向下相切。在这种情况下，过渡切线可以相对于轴向方向具有30°至75°之间的夹角。过渡切线30和32通过弯曲进入可以倒圆的上侧面或下侧面。下刮刀环的轮廓显示减小的摩擦。

图6示出根据本发明的带有刮刀环的三组件刮油环的剖面图。三组件刮油环包括上刮刀环24，该上刮刀环根据图4的实施例实施。三组件刮油环包括下刮刀环23，该刮油环是根据图5的实施例实施的。首先，根据本发明的刮油环，在刮油环中使用两个不同的刮刀环，所述两个不同的刮刀环具有两个不同的刮刀环轮廓。上刮刀环24和下刮刀环26被膨胀弹簧34径向向外地压向气缸内表面38，该膨胀弹簧34被实施为MF弯曲弹簧。MF弯曲弹簧34维持上刮刀环24和下刮刀环26之间限定的轴向距离。在图6中，刮油环向上移动，如尖头AA所示。

上刮板环24由于部分圆锥形的工作面16而产生“集油效果”，其中上刮刀环24浮在油上并且油在刮刀环24、26之间通过。由于该锥形部分，上刮刀环24可以防止油积聚在上刮刀环24的前面，并且防止油聚集在上刮刀环侧面6和上活塞环凹槽侧面之间的顶部。位于底部的下刮刀环26具有对称的球形运行表面，可防止油O向下离开环的中间空间。同样圆锥形设计的下刮刀环将导致太多的油会聚集在活塞外表面和气缸内表面38之间，并导致摩擦增大。

在本实施例中，油在上刮刀环24和下刮刀环26之间连续地输送并且通过MF膨胀弹簧，这将防止弹簧的任何焦化。

图7示出了如图6所示的三组件刮油环，该刮油环在轴向方向向下运动中，如箭头AA所示。

由于部分锥形的运行表面16，因为缺少坡度，上刮刀环24产生薄的油膜，上刮刀环24不浮在油膜上并且将大部分油O推向其前方。由于较小的曲率半径R，上刮刀环24比下刮刀环26具有更大的刮擦力。上刮刀环24和下刮刀环26之间在凹槽基部（图未显示）的方向上的刮削功率之差由此而来。

原则上，在三组件刮油环中，使用具有非对称锥形外表面的上刮刀环，但是使用具有对称球形运行表面的下刮刀环26。这种设置的结果是，润滑油在向上的冲程中被收集在气缸运行表面上，并且由于上刮油环24和下刮油环26之间的“集油作用”而被收集，并朝着活塞环凹槽基部的方向流出。刮掉的油可以通过活塞中相应的通道返回曲轴箱。此原理基于上刮刀环24的非对称刮削力，该上刮刀环的刮擦力在向下运动期间高于下刮刀环的刮擦力。这是通过上刮刀环24处的运行表面的曲率小于下刮刀环26处的运行表面的曲率来实现的。因此，在向下运动中，被刮下来的油聚集在刮刀环24和26之间。

另一方面，在向上运动中，上刮刀环24的圆锥形部分导致上刮刀环24漂浮在油层上，这显著降低了刮削力。在这种情况下，优选地将上刮刀环24的刮削力减小到下刮刀环26的刮削力以下。这样的结果是，即使在向上运动期间，“后”刮刀环也会在运动方向上刮削更多的油。总体上，在向上运动AA期间以及在向下运动期间，油被收集在刮刀环24、26之间，并沿凹槽基部的方向被输送并进一步进入曲轴箱。

也可使用根据图2的刮刀环来替代根据图5的下刮刀环。

参考列表

2 刮刀环

4 环体

6 上侧面或侧表面

8 下侧面或侧表面

10 环内表面

12 环外表面

14 环外轮廓

16 运行表面

18 径向最外位置或运行表面的环外轮廓的枢轴点

20 曲率半径R和上侧面之间的过渡部

22 曲率半径R和下侧面之间的过渡部

24 上刮刀环

26 下刮刀环

28 三组件刮油环/刮油环

30 上过渡部切线

32 下过渡部切线

34 弹簧/膨胀弹簧

36 MF弹簧/MF膨胀弹簧

38 缸内表面

42 传统刮刀环

44 活塞向上的运动方向

46 活塞向下的运动方向

A 轴向

AA 在轴向上的向上运动

AB 在轴向上的向下运动

G 平行于轴向的直线延伸

H 环体的高度

O 油

P 运行表面的环外轮廓的径向最外位置的高度

r 环外表面的径向延伸距离

R 运行表面的曲率半径

Ro 接入上侧面的曲率半径

Ru 曲率过渡半径Ru Rsdt 传统刮刀环的运行表面的曲率半径

T 曲率半径R和Ro的公切线

α锥角或者公切线与轴向的夹角

Claims (8)

1.一种三组件刮油环（28），包括上刮刀环（24）和下刮刀环（26），其中所述上刮刀环（24）和所述下刮刀环（26）通过构造为MF弹簧（36）的膨胀弹簧（34）保持距离并且在径向上向外被挤压，

其中所述上刮刀环（24）和所述下刮刀环（26）均包括环体（4），

所述环体（4）具有

上侧面（6），

下侧面（8），

环内表面（10）和

环外表面（12），环外表面在沿轴向（A）的横截面上具有环外轮廓（14），

其中所述环体（4）具有高度H，当沿着轴向（A）观察时，所述高度H对应于从所述下侧面（8）到所述上侧面（6）的最大距离，其特征在于，所述环外轮廓（14）形成运行表面（16），所述运行表面具有曲率半径R，所述曲率半径R比所述上刮刀环（24）的高度H小1.5至6倍，

其中所述上刮刀环（24）在枢轴点的区域内具有曲段，所述曲段连续且平滑地接入所述下侧面（8）并形成所述曲率半径R的切线，其中所述曲段延伸超过90°，从而使运行表面（16）的所述环外轮廓的所述枢轴点（18）通过所述曲段形成，从而使得所述枢轴点（18）位于所述下侧面（8）上方且与所述下侧面（8）之间的轴向距离为所述曲率半径R，所述曲段随之直接连续且平滑地接入直线段，所述直线段依次接入具有曲率半径Ro的上部曲段，所述上部曲段既与所述直线段相切也与所述上侧面的相交线相切，其中所述曲率半径Ro小于所述曲率半径R，其中在所述上刮刀环（24）的横截面上，具有所述曲率半径R的曲段和具有所述曲率半径Ro的上部曲段的圆心以及上述圆心之间的中点均位于与所述上刮刀环（24）的轴向（A）平行的直线（G）上，其中所述下刮刀环（26）在其枢轴点（18）的区域内是对称的球形，下刮刀环（26）的枢轴点（18）从所述下侧面位于所述下刮刀环（26）的高度H的47% 至53% 之间或者55% 至75% 之间的轴向高度处，所述曲率半径R处于0.05毫米至0.15毫米之间。

2.根据前述权利要求1所述的三组件刮油环（28），其中所述下刮刀环（26）的曲率半径R比所述下刮刀环（26）的所述高度H小1.5至4倍。

3.根据前述权利要求1或2所述的三组件刮油环（28），其中所述下刮刀环和/或所述上刮刀环（24，26）的高度H在0.2毫米至0.8毫米之间。

4.根据前述权利要求1或2所述的三组件刮油环（28），其中所述下刮刀环（26）的所述运行表面（16）的所述环外轮廓（14）的枢轴点（18）位于所述下刮刀环（26）的一半高度2/H处。

5.根据前述权利要求1或2所述的三组件刮油环（28），其中在所述下刮刀环（26）上，在具有曲率半径R的曲段和所述上侧面（6）以及下侧面（8）之间分别设有一个上过渡部（20）和一个下过渡部（22），其在横截面各自形成曲率半径R处的上过渡切线（30）和下过渡切线（32），并且所述上过渡切线（30）和所述下过渡切线（32）各自相对于轴向方向以30°至75°之间的角度延伸。

6.根据前述权利要求1或2所述的三组件刮油环（28），其中在所述下刮刀环（26）处，在具有曲率半径R的所述曲段和所述下侧面（8）之间设置下过渡部（22），所述下过渡部（22）是凸面，并连续且平滑地接入所述曲段。

7.根据权利要求5中所述的三组件刮油环（28），其中在每种情况下的所述下刮刀环（26）的横截面上，在具有曲率半径R的曲段和所述下侧面（8）以及上侧面（6）之间分别设置下过渡部和上过渡部，所述下过渡部和上过渡部各自形成螺旋曲线，其中所述螺旋曲线各自平滑且连续地接入所述曲段和所述下/上侧面（8，6）中。

8.根据前述权利要求1或2所述的三组件刮油环（28），其中在所述下刮刀环（26）的具有曲率半径R的曲段和所述下侧面（8）之间的所述下刮刀环（26）的下过渡部（22）具有曲率过渡半径Ru，所述曲率过渡半径Ru在所述下刮刀环（26）的所述高度H的1倍至40倍之间。

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