專利名稱：用于在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行氣體交換控制的滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別適用于在對置活塞式發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用，所述對置活塞式發(fā)動機(jī)的導(dǎo)入和導(dǎo)出作功氣體的配氣ロ，或通道設(shè)置在活塞上死點的區(qū)域中。已知的是(DE-A-1906542)在內(nèi)燃 機(jī)中通過滑動套筒控制氣體交換。還已知的是(DE202005021624U1和DE202006020546U1)，通過在對置活塞式發(fā)動機(jī)中控制氣體交換的這種滑動套筒避免活塞的狹縫溢流。在此，不僅能夠在ニ沖程工作過程中而且還能夠在四沖程工作過程中實現(xiàn)任意的控制時間。當(dāng)然，在此特別重要地，形成滑動套筒相對于通過所述滑動套筒控制的導(dǎo)入和導(dǎo)出的氣體通道可靠的密封，因為特別是在柴油機(jī)中，在作功氣體的壓縮和膨脹期間出現(xiàn)聞壓。
背景技術(shù)：
然而，對于滑動套筒，由于空間上的原因不能夠借助相對于氣體壓カ密封的活塞環(huán)來進(jìn)行用于橫向移動的活塞的已知的氣缸密封。反之，在此或者考慮與閥相似的結(jié)構(gòu)，也就是說滑動套筒在其控制通道開ロ的棱處具有錐形的密封座，或者所述滑動套筒如在滑閥配氣中已知的ー樣通過覆蓋件封閉通道開ロ。從上述發(fā)明(DE202005021624U1和DE202006020546U1)中還已知的是，同時使用兩種密封辦法。通過滑動套筒的控制棱越過開ロ具有如下缺點相對于更高的壓カ僅未充分地密封所述開ロ，因為滑動套筒需要最小間隙以便保證所述滑動套筒的可移動性。此外，必須將覆蓋距離保持得短，以便避免滑動套筒的大的行程和摩擦。由于不可避免地保留的縫隙而特別在低轉(zhuǎn)數(shù)時能夠泄露大量氣體。具有連續(xù)相同內(nèi)徑的滑動套筒的閥座類型密封的端側(cè)的結(jié)構(gòu)形式在功能上與通常的閥不同在干，氣體壓力不能夠?qū)㈤]合力施加到密封面上。相反地，當(dāng)密封不是全面地密封時，那么處于壓力下的氣體能夠進(jìn)入到所形成的縫隙中，并且試圖將所述縫隙擴(kuò)大，由此，能夠推開滑動套筒或至少變得更加不密封。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的目的在于，通過結(jié)構(gòu)上的措施將氣體壓カ用作保持滑動套筒閉合的輔助力。根據(jù)本發(fā)明，這通過在密封的端面區(qū)域中在滑動套筒的內(nèi)徑中的壓カ階梯來實現(xiàn)，這就是說密封的密封件外徑小于滑動套筒的有壓力作用的內(nèi)徑。通過所述構(gòu)造實現(xiàn)，閉合套筒的力大于打開套筒的力。因為具有壓カ階梯的密封座位于活塞耐火鈍邊的區(qū)域中，當(dāng)活塞位于上死點中時，為了避免碰撞，在所述區(qū)域中的活塞直徑必須小于密封座的內(nèi)徑。由于實際原因，處于氣缸中的密封座能夠構(gòu)成為是可更換的。因此，與傳統(tǒng)的閥座相似，能夠使用良好適合的材料。與在具有不同的閥桿材料和閥盤材料的常規(guī)的雙金屬閥相似，在控制套筒的密封區(qū)域中能夠使用與基體材料不同的、更加適合的材料。當(dāng)在滑動的部分和在由活塞和活塞環(huán)交疊的區(qū)域中目的明確地使用具有良好滑動特性的常規(guī)氣缸套筒材料時，滑動套筒在其密封面的區(qū)域中能夠由高強(qiáng)度的和耐熱的材料制成。如在常規(guī)的閥中，不同的材料能夠通過摩擦焊接、電子束焊接或其他適合的連接方法來連接。具有不同材料的所述結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點是更高的強(qiáng)度和耐熱性。
具體實施例方式圖I不出橫貫對置活塞式發(fā)動機(jī)的橫截面。在由兩個曲軸箱3和4和兩個通過氣缸中間件7彼此連接的氣缸半部5和6組成的發(fā)動機(jī)殼體中，兩個活塞I和2相互反向地運動。這些活塞通過兩個曲軸8和9以及連桿10和11驅(qū)動。所述活塞的運動通過齒輪傳動器12同歩。活塞在滑動套筒13和14中運轉(zhuǎn)，所述滑動套筒本身在氣缸半部5和6中可移動地進(jìn)行引導(dǎo)。通過所述滑動套筒的移動，環(huán)形的氣體通道15和16能夠彼此獨立地打開和閉合。圖2示出前述橫截面在滑動套筒13和14的密封區(qū)域中的細(xì)節(jié)?；瑒犹淄?3以打開的狀態(tài)示出，并且滑動套筒14在閉合的狀態(tài)下示出。用于滑動套筒的密封座安裝在氣缸·中間件7中，并且構(gòu)成為錐形的密封座15和16，分別安裝在滑動套筒的密封的端部上的錐形密封面在閉合狀態(tài)下放置在所述密封座上。在通過滑動套筒的內(nèi)徑17和密封座的內(nèi)徑18所形成的環(huán)形面上分別承受氣體壓力，在作功沖程期間也在滑動套筒中存在所述氣體壓力。所述壓カ將滑動套筒擠靠于座。在閉合狀態(tài)下，滑動套筒的密封的端部將一小段移入到配合部19中，所述配合部用于支撐滑動套筒的密封端部，并且避免所述配合部由于高氣體壓カ的開裂。用于規(guī)定功能的條件是，密封座外徑不大于滑動套筒的內(nèi)徑，并且對在密封座之后的空間足夠地放氣，使得在不密封的座中在那里不形成壓力。安裝在配合部19的圓周的ー些位置上的局部的槽20用于放氣的目的。圖3示出可更換的座環(huán)21的實例，所述座環(huán)通過法蘭22和23保持，所述法蘭借助于螺釘24固定。所述實施方案具有的優(yōu)點是，能夠為座環(huán)21選擇最佳適合的材料，而與氣缸中間件7的材料無關(guān)。還示出的是，滑動套筒的具有密封面的端側(cè)能夠構(gòu)成為単獨的、材料優(yōu)化的部件25，所述部件與滑動套筒固定地連接。
權(quán)利要求
1.用于在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行氣體交換控制的滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑動套筒在其密封的端側(cè)上具有階梯形構(gòu)成的密封區(qū)域，使得密封座的外徑等于或小于所述滑動套筒的用于引導(dǎo)活塞的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封座構(gòu)成為錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的用于滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，安裝在氣缸中的所述密封座設(shè)計成可更換的，所述滑動套筒在閉合狀態(tài)下安放在所述密封座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3所述的用于滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，安裝在所述氣缸中的所述密封座由不同于所述氣缸的、適當(dāng)?shù)牟牧现瞥桑龌瑒犹淄苍陂]合狀態(tài)下安放在所述密封座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4所述的用于滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑動套筒在其密封面的區(qū)域中由其他的、相應(yīng)地適應(yīng)功能目的的材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑動套筒的由其他材料制成的部件通過電子束焊接或激光焊接與所述滑動套筒固定地連接。
全文摘要
用于在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行氣體交換控制的滑動套筒的密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)構(gòu)造成，使得類似于在內(nèi)燃機(jī)中的通常的閥，通過升高的氣體壓力來提高在滑動套筒的密封的座上的壓緊。這通過在滑動套筒的密封座的區(qū)域中在內(nèi)徑上的壓力階梯來實現(xiàn)。由于密封的座的最大外徑不超過滑動套筒的活塞滑動面的內(nèi)徑，所以即使當(dāng)以全氣體壓力加載密封座時，作用到滑動套筒上的閉合壓力等于或大于作用到滑動套筒上的最大可能的打開壓力。
文檔編號F01B7/02GK102713153SQ201080061685
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者京特·埃爾斯貝特, 奧托·道德 申請人:奧托·道德