一種適應高爆壓的汽油機活塞的製作方法
2023-07-18 02:34:11 2
一種適應高爆壓的汽油機活塞的製作方法
【專利摘要】一種適應高爆壓的汽油機活塞，涉及活塞。一種適應高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體，活塞主體包括一活塞頭部，活塞頭部的外壁上設有三道環槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環槽、第二環槽、第三環槽，活塞主體還包括一呈「m」型的鑄鐵圈，鑄鐵圈嵌入活塞頭部，位於第三環槽的上方，且開口朝外；鑄鐵圈位於上方的開口作為第一環槽，位於下方的開口作為第二環槽，用於將第一環槽與第二環槽隔離的部分作為第一環岸。這樣，整個第一環岸都是由鑄鐵構成，將極大的提高第一環岸的承壓能力。
【專利說明】一種適應高爆壓的汽油機活塞
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機領域，具體涉及活塞。
【背景技術】
[0002]汽車活塞好比汽車發動機的中樞部位，在發動機啟動時候佔了極其重要的地位。汽車活塞一方面用來承受氣體壓力，並通過活塞銷讓連杆驅使曲軸旋轉；另一方面活塞頂部還是燃燒室的組成部分。
[0003]一般活塞分為活塞頭部、活塞裙部和活塞銷座二個部分。活塞頭部頂％5的形態構造取決於燃燒室的要求，一般採用平頂或接近平頂的設計，以利於活塞減少與高溫氣體的接觸面積，使應力分布均勻。有些發動機(例如直噴式柴油機和新型的缸內噴注汽油機)為了提高燃燒效率，將爆燃減少到最小程度，使活塞頂端具有較複雜的形狀，例如設有一定深度的凹坑。在活塞頭部的側壁上開有一環繞活塞頭部的凹槽，參照圖1，通常叫做環槽1，環槽用於安裝活塞環，有利於防止漏氣和防止機油進入燃燒室。設在環槽之間，用於將環槽隔離的部分稱為環岸。
[0004]隨著發動機的爆發壓力及功率的提升，對環槽的磨損及活塞的熱負荷要求越來越高。現有的活塞，參照圖1，環槽受汽油機活塞壓縮高限制，第一環岸2的高度比較小，即使鑲鑄普通鑄鐵圈，其承受的最高爆壓一般不超過14MPa，否則環岸也可能會出現斷裂。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種適應高爆壓的汽油機活塞，以解決上述技術問題。
[0006]本發明所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現:
[0007]一種適應高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體，所述活塞主體包括一活塞頭部，所述活塞頭部的外壁上設有三道環槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環槽、第二環槽、第三環槽，其特徵在於，所述活塞主體還包括一呈「m」型的鑄鐵圈，所述呈「m」型的鑄鐵圈嵌入所述活塞頭部，位於所述第三環槽的上方，且開口朝外；
[0008]以所述呈「m」型的鑄鐵圈位於上方的開口作為第一環槽，以所述呈「m」型的鑄鐵圈位於下方的開口作為第二環槽，以所述呈「m」型的鑄鐵圈用於將所述第一環槽與所述第二環槽隔離的部分作為第一環岸。
[0009]這樣，整個第一環岸都是由鑄鐵構成，將極大的提高第一環岸的承壓能力。即使環岸高度不變，第一環岸能承受的爆發壓力也遠遠超過普通的帶鑄鐵圈的汽油機活塞，接近鋼活塞的水平(可承受20MPa的爆壓)。另一方面，在現有發動機技術水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。
[0010]所述鑄鐵圈優選是含碳量在2%以上的鐵碳合金。以增加強度。所述鑄鐵圈的材質可以是灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、螺墨鑄鐵、合金等。
[0011]所述活塞頭部設有一與所述鑄鐵圈外輪廓配套的凹槽，所述凹槽位於所述第三環槽的上方，所述鑄鐵圈固定在所述凹槽內。所述鑄鐵圈與所述凹槽之間可以通過鑄造的方式固定在一起，例如重力澆鑄或壓力澆鑄。
[0012]為了使所述鑄鐵圈與所述凹槽連接牢固，防止鑄鐵圈晃動或異位，所述鑄鐵圈至少在靠近所述凹槽的外側壁上設有與所述凹槽用防滑件配套的鑄鐵用防滑件。
[0013]作為一種優選方案，所述凹槽用防滑件為條狀凸起，所述鑄鐵用防滑件為條狀凹槽。
[0014]作為另一種優選方案，所述凹槽用防滑件為生成在凹槽上的條狀凸起，所述鑄鐵用防滑件為生成在所述鑄鐵圈上的條狀凸起。
[0015]各凸起可以是生產過程中的毛刺。凹槽可以是各種劃痕。
[0016]所述活塞主體為一汽油機活塞主體，所述汽油機活塞主體的活塞頭部頂端設有一凹坑。
[0017]汽油機活塞主體優選鋁質活塞主體，以降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為現有的活塞的部分結構示意圖；
[0019]圖2為本發明的活塞的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發明。
[0021]參照圖2，一種適應高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體4，活塞主體4包括一活塞頭部，活塞頭部的外壁上設有三道環槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環槽、第二環槽、第三環槽，活塞主體4還包括一呈「m」型的鑄鐵圈3，呈「m」型的鑄鐵圈3嵌入活塞頭部，位於第三環槽的上方，且開口朝外；以呈「m」型的鑄鐵圈3位於上方的開口作為第一環槽，以呈「m」型的鑄鐵圈3位於下方的開口作為第二環槽，以呈「m」型的鑄鐵圈3用於將第一環槽與第二環槽隔離的部分作為第一環岸。這樣，整個第一環岸都是由鑄鐵構成，將極大的提高第一環岸的承壓能力。即使環岸高度不變，第一環岸能承受的爆發壓力也遠遠超過普通的帶鑄鐵圈的汽油機活塞，接近鋼活塞的水平(可承受20MPa的爆壓)。另一方面，在現有發動機技術水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。
[0022]鑄鐵圈3優選是含碳量在2%以上的鐵碳合金。以增加強度。鑄鐵圈的材質可以是灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金等。
[0023]活塞頭部設有一與鑄鐵圈3外輪廓配套的凹槽，凹槽位於第三環槽的上方，鑄鐵圈3固定在凹槽內。鑄鐵圈3與凹槽之間可以通過鑄造的方式固定在一起，例如重力澆鑄或壓力澆鑄。為了使鑄鐵圈3與凹槽連接牢固，防止鑄鐵圈3晃動或異位，鑄鐵圈3至少在靠近凹槽的外側壁上設有與凹槽用防滑件配套的鑄鐵用防滑件。作為一種優選方案，凹槽用防滑件為條狀凸起，鑄鐵用防滑件為條狀凹槽。作為另一種優選方案，凹槽用防滑件為生成在凹槽上的條狀凸起，鑄鐵用防滑件為生成在鑄鐵圈3上的條狀凸起。各凸起可以是生產過程中的毛刺。凹槽可以是各種劃痕。
[0024]活塞主體4為一汽油機活塞主體，汽油機活塞主體的活塞頭部頂端設有一凹坑。汽油機活塞主體優選鋁質活塞主體，以降低成本。[0025]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種適應高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體，所述活塞主體包括一活塞頭部，所述活塞頭部的外壁上設有三道環槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環槽、第二環槽、第三環槽，其特徵在於，所述活塞主體還包括一呈「m」型的鑄鐵圈，所述呈「m」型的鑄鐵圈嵌入所述活塞頭部，位於所述第三環槽的上方，且開口朝外； 以所述呈「m」型的鑄鐵圈位於上方的開口作為第一環槽，以所述呈「m」型的鑄鐵圈位於下方的開口作為第二環槽，以所述呈「m」型的鑄鐵圈用於將所述第一環槽與所述第二環槽隔離的部分作為第一環岸。
2.根據權利要求1所述的一種適應高爆壓的汽油機活塞，其特徵在於:所述活塞頭部設有一與所述鑄鐵圈外輪廓配套的凹槽，所述凹槽位於所述第三環槽的上方，所述鑄鐵圈固定在所述凹槽內。
3.根據權利要求2所述的一種適應高爆壓的汽油機活塞，其特徵在於:所述鑄鐵圈與所述凹槽之間通過焊接的方式固定在一起。
4.根據權利要求2所述的一種適應高爆壓的汽油機活塞，其特徵在於:所述凹槽至少在其底部設有凹槽用防滑件，所述鑄鐵圈至少在靠近所述凹槽的外側壁上設有與所述凹槽用防滑件配套的鑄鐵用防滑件。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的一種適應高爆壓的汽油機活塞，其特徵在於:所述活塞主體為一汽油機活塞主體，汽油機活塞主體為鋁質活塞主體。
【文檔編號】F02F3/00GK103821629SQ201310601707
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】曾少波, 徐浩 申請人:馬勒技術投資(中國）有限公司