포지티브 디스플레이스먼트 기계(10)에 사용하기에 적합하고, 소정 범위의 작동 파라미터에 걸쳐 마찰 및 유체 누출로부터 유래하는 동력 손실을 최소화할 수 있는 피스톤 및 실린더 조립체가 제공된다. 피스톤(14)은 균일한 직경을 갖는 실린더(16) 내에 왕복운동 가능하게 배치된다. 피스톤(14)은 실린더(16)의 원통형 베어링 표면과 최대 실린더 직경의 약 2%의 직경방향 틈새를 형성하는 베어링 표면(30)을 갖는다. 직경방향 틈새는 피스톤(14)과 실린더(16) 사이에 윤활 갭(26) 및 유체역학적 시일을 형성한다. 피스톤(14)은 그것의 베어링 표면(30)의 공칭 원통형 형상(28)에 형성된 교번하는 마루(34) 및 골(36)을 더 갖는다. 마루(34) 및 골(36)은 베어링 표면(30)의 전체 축방향 길이를 따라 파형 표면 형태(32)를 형성하도록 베어링 표면(30) 상에서 배향되고 이격되어 있다.
A piston and cylinder assembly suitable for use in positive displacement machines (10) and capable of minimizing power losses resulting from friction and fluid leakage over a range of operating parameters. The piston (14) is reciprocably disposed within a cylinder (16) having a uniform diameter. The piston (14) has a bearing surface (30) that defines a diametrical clearance with the cylindrical bearing surface of the cylinder (16) of up to about two percent of the cylinder diameter. The diametrical clearance defines a lubrication gap (26) and a hydrodynamic seal between the piston (14) and the cylinder (16). The piston (14) further has alternating crests (34) and valleys (36) defined in a nominally cylindrical shape (28) of its bearing surface (30). The crests (34) and valleys (36) are oriented and spaced on the bearing surface (30) to define a wavy surface form (32) along the entire axial length of the bearing surface (30).