專利名稱：一種節能環保的內燃機活塞的制作方法
技術領域：
一種節能環保的內燃機活塞技術領域本發明涉及的是一種內燃機的活塞。特別是涉及一種節能環保的 內燃機活塞。
背景技術：
活塞是內燃機的"心臟"，承受交變的機械負荷和熱負荷，是內 燃機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一 。活塞的功用是承受氣體壓 力，并通過活塞銷傳給連桿驅使曲軸旋轉。活塞在高溫、高壓、高速 的條件下工作，因此，受熱嚴重，由于結構上固有的特征散熱條件又 很差，活塞在這種惡劣的條件下工作，會產生變形并加速磨損，還會 產生附加載荷和熱應力。所以必須釆取有效的措施以保證活塞的耐磨 性、熱均衡性以及平穩的導向性和良好的密封功能，以減少內燃機的 摩擦功損失，降低油耗、噪聲和排放。盡管活塞是內燃機科技發展的一個重要內容，但其結構上固有的 特征，使得缸壁與活塞裙部之間的柱面磨擦損耗沒有得到有效的改進。 活塞裙部與缸壁之間的柱面接觸，如果面積小了不能保證運動的穩定 性，如果面積大了磨擦損耗大。目前活塞的裙部面積設計己經是特別 優化的結果。但是由于缸壁與活塞裙部之間縫隙極小，活塞在高速運 動中，潤滑油在活塞裙部不能形成良好的油膜是產生活塞變形并加速 磨損的重要原因，并嚴重影響了內燃機的功率輸出。特開平1-131847號公報中公開的內燃機活塞，該申請案公開了一 種內燃機活塞，該活塞在活塞裙部表面形成多個沿活塞周向的槽，在 該槽保持潤滑油，從而確保形成于氣缸內面的油膜。其不足之處在于 上述活塞周面一部分接近氣缸的內面，隨著從最接近的位置沿周向走， 活塞與氣缸間隙變大，保持于活塞裙部槽的油被推向該槽的兩側，減 小了該槽保持的潤滑油量。當活塞裙部槽的潤滑油保持量減少時，可 以想象氣缸內面的油膜形成作用變小。所以，存在改善的余地。中國專利公開號CN 2365410Y，
公開日2000年2月23日，該申 請案公開了一種低摩擦式的活塞，該活塞在活塞裙部的表面有凸起部 分，以減小活塞裙部與缸壁接觸面積，實現低摩擦之目的。其不足之 處在于活塞裙部面積小了，不能保證活塞運動的穩定性，增大了發動 機的震動和噪音。另外活塞在高速運動中，潤滑油不能有效到達活塞 裙部是無法降低摩擦力、熱功耗的重要原因。所以，存在改善的余地。中國專利公開號CN 1320766A，
公開日2001年11月7日，該申請案公開了一種降低滑動阻力的活塞，該活塞在裙部形成多個凹坑， 在活塞滑動時，可保證在活塞與缸壁間形成油膜，以減小活塞的滑動 阻力。其不足之處在于潤滑油不能迅速的到達活塞裙部，而是通過發 動機高速運轉飛濺到缸壁。在活塞下行時，活塞裙部下緣鋒利的刃口 會將大部分存在缸壁的潤滑油鏟除掉，導致活塞裙部與缸壁的油膜面 積減小、潤滑狀況不良。所以，存在改善的余地。發明內容針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種節能環保的內燃機活塞。本發明一種節能環保的內燃機活塞，包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞環；在活塞裙部形成多條凹槽，在活塞裙部形成多個通孔，在活塞裙部形成多個非通孔；活塞裙部凹槽設置在活塞裙部，活塞裙部通孔設置在活塞裙部，活塞裙部非通孔設置在活塞裙部；其中，所述凹槽沿裙部周向不貫通，且與裙部底邊不貫通。優選地，所述活塞裙部的凹槽為具有一定形狀、深淺、大小的凹 陷于活塞裙部表面的凹狀槽，活塞裙部凹槽分布在活塞裙部以不規則 的形狀形成于活塞裙部。優選地，所述活塞裙部的通孔為具有一定形狀、大小的孔狀通孔， 該通孔分布于活塞裙部，活塞裙部的通孔并貫通于活塞裙部壁。優選地，所述活塞裙部非通孔為具有一定形狀、深淺、大小的孔 狀非通孔，該非通孔分布于活塞裙部。優選地，所述活塞裙部凹槽在活塞裙部沿不規則方向分布多條， 所述凹槽之間在非周向貫通。優選地，所述活塞裙部的通孔分布于所述活塞裙部凹槽之間和所 述活塞裙部凹槽中。本發明通過在活塞裙部設置沿周向不貫通且與群邊底部不貫通 的凹槽，從而在活塞裙部不斷的供給、收集和存儲潤滑油，在活塞裙 部與缸壁之間存儲和布敷了足量的潤滑油，隔絕了活塞裙部與缸壁之間的金屬接觸，降低了活塞裙部與缸壁之間的摩擦力、熱功耗。從而 增加了內燃機的功率輸出，降低了內燃機的燃料損耗、噪音和排放。 達到了節油和環保的雙重效益。
圖l為本發明實施例1、 2、 3、 4、的活塞的正面圖。圖2為本發明實施例1、 2 、 3、 4的活塞的剖面圖。圖3為本發明1、 2、 3、 4的活塞在內燃機缸壁內的剖面圖。圖4為本發明2、5的活塞裙部凹槽以不規則的形狀形成于活塞裙部的正面圖。圖5為本發明5的活塞裙部凹槽沿不規則方向分布有多條既相互貫通，又有互不貫通的活塞裙部凹槽的 正面圖。圖6為本發明5的活塞裙部沿軸線方向分布多條活塞裙部凹槽，且不貫通最底邊周向的活塞裙部凹 槽的正面圖。IO代表活塞環；ll代表活塞裙部；12代表活塞裙部凹槽；13代表 活塞裙部通孔；14代表活塞裙部非通孔；15代表活塞裙部壁；16 代表活塞；17代表內燃機缸壁。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述圖l、 2所示意的是本發明實施例1、 2、 3、 4活塞的正面圖及剖 面圖。圖3所示意的本發明實施例1。當內燃機工作時活塞16在缸壁17 內做高速的往復運動，不斷導引潤滑油通過活塞裙部通孔13迅速流入 活塞裙部11表面，并將潤滑油存儲在該活塞裙部設置之凹槽12及該 活塞裙部設置之非通孔14內，以使該內燃機缸壁17與該活塞裙部11 表面之間，始終布敷了足量的潤滑油，并隔絕了內燃機缸壁17與活塞 裙部11之間的金屬接觸，終而降低了活塞裙部11與該內燃機缸壁17 之間的摩擦力。由此也緩沖了活塞裙部11的側壓力、弱化了活塞裙部 ll的拉應力。從而保證了活塞16的耐磨性、熱穩定性。使活塞16在 高速運動中具有平穩的導向性和良好的密封性能。減少了內燃機磨擦 功損失及熱功耗，提高了內燃機的功率輸出，并降低了燃料損耗、噪 聲和排放。達到節油和環保的雙重效益。圖4、 2示意了本發明實施例2——活塞裙部凹槽12的形成通常 是形狀、深淺、大小各不同的凹陷于活塞裙部表面的凹狀槽，活塞裙 部凹槽12的分布通常是在活塞裙部11以不規則的形狀形成于活塞裙 部11。上述活塞裙部凹槽12的形成不貫穿活塞裙部11。活塞裙部凹 槽12的這種形成保證了潤滑油能夠有效的存儲在活塞裙部表面11。圖4、 2示意了本發明實施例3——活塞裙部通孔13的形成通常 是以形狀、大小各不一的孔狀分布于活塞裙部11，活塞裙部通孔13的形成貫通于活塞裙部壁15。活塞裙部通孔13的這種形成保證了潤 滑油能夠透過活塞裙部壁15流到活塞裙部表面11。圖4、 2示意了本發明實施例4——活塞裙部非通孔14的形成通 常是以形狀、深淺、大小各不一的孔狀分布于活塞裙部ll。，活塞裙 部非通孔14的形成不貫通活塞裙部壁15。活塞裙部非通孔14的這 種形成保證了潤滑油能夠有效的存儲在活塞裙部表面11。圖5示意了本發明實施例5——活塞裙部凹槽12在活塞裙部11 沿不規則方向分布多條活塞裙部凹槽12,形成既有相互貫通的活塞 裙部凹槽12、又有互不貫通的活塞裙部凹槽12。活塞裙部凹槽12的 這種構成保證了活塞裙部凹槽12在活塞裙部11的有效面積，從而保 證了活塞裙部11與缸壁17的有效油膜面積。圖5、 2示意了本發明實施例3、 6——活塞裙部通孔13貫通于 活塞裙部壁15。活塞裙部通孔13分布于活塞裙部凹槽12之間和活 塞裙部凹槽12與活塞裙部非通孔14之間。活塞裙部通孔13的這種 構成保證了潤滑油可以通過多個活塞裙部通孔13迅速到達活塞裙部 11。并存儲在活塞裙部凹槽12和活塞裙部非通孔14中。圖5、 2示意了本發明實施例4，活塞裙部非通孔14不貫通于活 塞裙部壁15。活塞裙部非通孔14不規則的分布于活塞裙部11，分布 于活塞裙部11的非通孔14深淺不一。活塞裙部非通孔14的這種構 成補充了活塞裙部凹槽12在活塞裙部11的分布缺陷，加大了在活塞 裙部11存儲潤滑油的有效面積。可以最大程度的提供活塞裙部11與缸壁17的油膜面積。。以隔絕缸壁17與活塞裙部11之間的金屬接觸，降低缸壁17與活塞裙部11之間的摩擦力，減少該內燃機摩擦功損失、熱功耗，從而增加了內燃機的功率輸出，降低了內燃機的燃料損耗。 圖6示意了本發明實施例5，活塞裙部11沿軸線方向分布多條 活塞裙部凹槽12，每條軸向的活塞裙部凹槽12不貫通底邊周向的活 塞裙部凹槽12。當潤滑油存儲在活塞裙部凹槽12時，在活塞裙部11 形成了潤滑油的網格，因為每條軸向的活塞裙部凹槽12不貫通底邊 周向的活塞裙部凹槽12，所以潤滑油不會流失減少。確保在缸壁與 活塞裙部之間存儲和布敷了足量的潤滑油。內燃機停機時，活塞16在軸線方向的運動為0時，在油膜張力 的作用下活塞裙部凹槽12和活塞裙部非通孔14內充滿著收縮聚攏的 潤滑油。在下一次內燃機啟動時由于活塞裙部11與缸壁17之間敷滿 潤滑油，杜絕了活塞裙部11與缸壁17之間直接接觸，由此極大的降 低了活塞裙部11與缸壁17之間的摩擦系數。從而達到節油和環保的 功能。當內燃機的活塞16沿軸線方向高速運動時，活塞16受到熱膨脹 變形，使得活塞裙部11與缸壁17之間形成最佳的設計間隙，達到潤 滑和活塞16穩定導向的最佳條件。內燃機的潤滑油通過活塞裙部11 通孔13不斷的流向活塞裙部11并存儲在活塞裙部凹槽12和活塞裙 部非通孔14,使活塞裙部11和缸壁17間的潤滑油形成流體潤滑油 膜，反之活塞裙部凹槽12和活塞裙部非通孔14的潤滑油也不斷地向 四周浸潤擴散，始終形成充足良好的潤滑油膜。降低活塞裙部ll與缸壁17之間的摩擦力、熱功耗，增加內燃機的功率輸出，降低內燃 機的燃料損耗，噪音和排放。達到節油和環保的目的。以上結合附圖對本發明的一種節能環保的內燃機活塞，包括各個 組成部分的結構、功能進行了清楚、詳細的描述，本領域技術人員根 據本發明說明書對本發明的一種節能環保的內燃機活塞和/或其組成 部分所作的任何改變、變化都處在本發明的保護范圍之內。本發明同 時達到了節油和環保的雙重效益，具有非常廣泛的推廣和使用價值。工業實用性本發明在于提供一種降低活塞與內燃機缸壁之間摩擦的方法和 步驟及實現這種方法和步驟的一種內燃機的節油活塞，該活塞可以廣 泛的應用于-內燃發動機包括車輛、船舶、坦克、發電機、礦山機械等。 壓縮機包括空調壓縮機、空氣壓縮機、工業制冷壓縮機等。節油效果和環保效益十分顯著。
權利要求1、一種節油環保的內燃機活塞，包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞環，其特征在于在活塞裙部形成多條凹槽，在活塞裙部形成多個通孔，在活塞裙部形成多個非通孔，活塞裙部凹槽設置在活塞裙部，活塞裙部通孔設置在活塞裙部，活塞裙部非通孔設置在活塞裙部，其中，所述凹槽裙部周向不貫通，且與裙部底邊不貫通。
2、 如權利要求1所述的節油環保的內燃機活塞， 其特征在于所述活塞裙部凹槽為具有一定形狀、深淺、大小的凹陷于活塞裙部表面的 凹狀槽，活塞裙部凹槽分布在活塞裙部以不規則的形狀形成于活塞裙部。
3、 如權利要求1所述的節油環保的內燃機活塞， 其特征在于所述活塞裙部通孔為具有一定形狀、大小的孔狀通孔，該通孔分布于活塞 裙部，活塞裙部的通孔并貫通于活塞裙部壁。
4、 如權利要求1所述的節油環保的內燃機活塞， 其特征在于所述活塞裙部非通孔為具有一定形狀、深淺、大小的孔狀非通孔，該非通 孔分布于活塞裙部，不貫通活塞裙部壁。
5、 如權利要求2所述的節油環保的內燃機活塞，其特征在于所述活塞裙部凹槽在活塞裙部沿不規則方向分布多條，所述凹槽之間在非 周向貫通。
6、 如權利要求3所述的節油環保的內燃機活塞，其特征在于所述活塞裙部的通孔分布于所述活塞裙部凹槽之間和所述活塞裙部凹槽
專利摘要本實用新型提供了一種節能環保的內燃機活塞，該活塞包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞環。在活塞裙部形成多條凹槽、在活塞裙部形成多個通孔、在活塞裙部形成多個非通孔。活塞裙部凹槽提供存儲潤滑油，活塞裙部通孔提供供給潤滑油，活塞裙部非通孔提供存儲潤滑油。使得內燃機缸壁與該活塞裙部表面之間，始終布敷了足量的潤滑油，并隔絕了缸壁與活塞裙部之間的金屬接觸，終而降低了活塞裙部與該缸壁之間的摩擦力，并減少該內燃機摩擦功損失、熱功耗，提高了內燃機的功率輸出，降低了燃料消耗、噪音和排放。達到節油和環保的雙重效益。本實用新型可以廣泛的應用于內燃發動機，包括車輛、船舶、坦克、發電機、礦山機械、壓縮機等。節油效果和環保效益十分顯著。
文檔編號F02F3/00GK201170138SQ200720155839
公開日2008年12月24日 申請日期2007年7月2日 優先權日2007年7月2日
發明者王德恒 申請人:王德恒