专利名称：用于在内燃机中进行气体交换控制的滑动套筒的密封结构的制作方法
技术领域：
本发明特别适用于在对置活塞式发动机中的应用，所述对置活塞式发动机的导入和导出作功气体的配气ロ，或通道设置在活塞上死点的区域中。已知的是(DE-A-1906542)在内燃 机中通过滑动套筒控制气体交换。还已知的是(DE202005021624U1和DE202006020546U1)，通过在对置活塞式发动机中控制气体交换的这种滑动套筒避免活塞的狭缝溢流。在此，不仅能够在ニ冲程工作过程中而且还能够在四冲程工作过程中实现任意的控制时间。当然，在此特别重要地，形成滑动套筒相对于通过所述滑动套筒控制的导入和导出的气体通道可靠的密封，因为特别是在柴油机中，在作功气体的压缩和膨胀期间出现闻压。
背景技术：
然而，对于滑动套筒，由于空间上的原因不能够借助相对于气体压カ密封的活塞环来进行用于横向移动的活塞的已知的气缸密封。反之，在此或者考虑与阀相似的结构，也就是说滑动套筒在其控制通道开ロ的棱处具有锥形的密封座，或者所述滑动套筒如在滑阀配气中已知的ー样通过覆盖件封闭通道开ロ。从上述发明(DE202005021624U1和DE202006020546U1)中还已知的是，同时使用两种密封办法。通过滑动套筒的控制棱越过开ロ具有如下缺点相对于更高的压カ仅未充分地密封所述开ロ，因为滑动套筒需要最小间隙以便保证所述滑动套筒的可移动性。此外，必须将覆盖距离保持得短，以便避免滑动套筒的大的行程和摩擦。由于不可避免地保留的缝隙而特别在低转数时能够泄露大量气体。具有连续相同内径的滑动套筒的阀座类型密封的端侧的结构形式在功能上与通常的阀不同在干，气体压力不能够将闭合力施加到密封面上。相反地，当密封不是全面地密封时，那么处于压力下的气体能够进入到所形成的缝隙中，并且试图将所述缝隙扩大，由此，能够推开滑动套筒或至少变得更加不密封。
发明内容
因此，根据本发明的目的在于，通过结构上的措施将气体压カ用作保持滑动套筒闭合的辅助力。根据本发明，这通过在密封的端面区域中在滑动套筒的内径中的压カ阶梯来实现，这就是说密封的密封件外径小于滑动套筒的有压力作用的内径。通过所述构造实现，闭合套筒的力大于打开套筒的力。因为具有压カ阶梯的密封座位于活塞耐火钝边的区域中，当活塞位于上死点中时，为了避免碰撞，在所述区域中的活塞直径必须小于密封座的内径。由于实际原因，处于气缸中的密封座能够构成为是可更换的。因此，与传统的阀座相似，能够使用良好适合的材料。与在具有不同的阀杆材料和阀盘材料的常规的双金属阀相似，在控制套筒的密封区域中能够使用与基体材料不同的、更加适合的材料。当在滑动的部分和在由活塞和活塞环交叠的区域中目的明确地使用具有良好滑动特性的常规气缸套筒材料时，滑动套筒在其密封面的区域中能够由高强度的和耐热的材料制成。如在常规的阀中，不同的材料能够通过摩擦焊接、电子束焊接或其他适合的连接方法来连接。具有不同材料的所述结构形式的优点是更高的強度和耐热性。
具体实施例方式图I不出横贯对置活塞式发动机的横截面。在由两个曲轴箱3和4和两个通过气缸中间件7彼此连接的气缸半部5和6组成的发动机壳体中，两个活塞I和2相互反向地运动。这些活塞通过两个曲轴8和9以及连杆10和11驱动。所述活塞的运动通过齿轮传动器12同歩。活塞在滑动套筒13和14中运转，所述滑动套筒本身在气缸半部5和6中可移动地进行引导。通过所述滑动套筒的移动，环形的气体通道15和16能够彼此独立地打开和闭合。图2示出前述横截面在滑动套筒13和14的密封区域中的细节。滑动套筒13以打开的状态示出，并且滑动套筒14在闭合的状态下示出。用于滑动套筒的密封座安装在气缸·中间件7中，并且构成为锥形的密封座15和16，分别安装在滑动套筒的密封的端部上的锥形密封面在闭合状态下放置在所述密封座上。在通过滑动套筒的内径17和密封座的内径18所形成的环形面上分别承受气体压力，在作功冲程期间也在滑动套筒中存在所述气体压力。所述压カ将滑动套筒挤靠于座。在闭合状态下，滑动套筒的密封的端部将一小段移入到配合部19中，所述配合部用于支撑滑动套筒的密封端部，并且避免所述配合部由于高气体压カ的开裂。用于规定功能的条件是，密封座外径不大于滑动套筒的内径，并且对在密封座之后的空间足够地放气，使得在不密封的座中在那里不形成压力。安装在配合部19的圆周的ー些位置上的局部的槽20用于放气的目的。图3示出可更换的座环21的实例，所述座环通过法兰22和23保持，所述法兰借助于螺钉24固定。所述实施方案具有的优点是，能够为座环21选择最佳适合的材料，而与气缸中间件7的材料无关。还示出的是，滑动套筒的具有密封面的端侧能够构成为単独的、材料优化的部件25，所述部件与滑动套筒固定地连接。
权利要求
1.用于在内燃机中进行气体交换控制的滑动套筒的密封结构，其特征在于，所述滑动套筒在其密封的端侧上具有阶梯形构成的密封区域，使得密封座的外径等于或小于所述滑动套筒的用于引导活塞的内径。
2.根据权利要求I所述的用于滑动套筒的密封结构，其特征在于，所述密封座构成为锥形。
3.根据权利要求I和2所述的用于滑动套筒的密封结构，其特征在于，安装在气缸中的所述密封座设计成可更换的，所述滑动套筒在闭合状态下安放在所述密封座上。
4.根据权利要求I至3所述的用于滑动套筒的密封结构，其特征在于，安装在所述气缸中的所述密封座由不同于所述气缸的、适当的材料制成，所述滑动套筒在闭合状态下安放在所述密封座上。
5.根据权利要求I至4所述的用于滑动套筒的密封结构，其特征在于，所述滑动套筒在其密封面的区域中由其他的、相应地适应功能目的的材料制成。
6.根据权利要求5所述的用于滑动套筒的密封结构，其特征在于，所述滑动套筒的由其他材料制成的部件通过电子束焊接或激光焊接与所述滑动套筒固定地连接。
全文摘要
用于在内燃机中进行气体交换控制的滑动套筒的密封结构，所述密封结构构造成，使得类似于在内燃机中的通常的阀，通过升高的气体压力来提高在滑动套筒的密封的座上的压紧。这通过在滑动套筒的密封座的区域中在内径上的压力阶梯来实现。由于密封的座的最大外径不超过滑动套筒的活塞滑动面的内径，所以即使当以全气体压力加载密封座时，作用到滑动套筒上的闭合压力等于或大于作用到滑动套筒上的最大可能的打开压力。
文档编号F01B7/02GK102713153SQ201080061685
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月18日
发明者京特·埃尔斯贝特, 奥托·道德 申请人:奥托·道德