一種活塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機部件技術領域，特別涉及一種活塞。
【背景技術】
[0002]活塞是在氣缸體中做往復運動、實現燃燒熱能轉換為轉動機械能的重要機件。其主要由活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部組成，其中活塞頂部與發動機缸套壁形成燃油燃燒膨脹的燃燒室，活塞頭部與活塞環配合形成密封并將活塞頭部熱量傳導至缸套壁；活塞裙部為活塞在氣缸內往復運動導向并承受側壓力。在活塞往復運動過程中，潤滑油被甩到了缸套壁上，并被活塞頭部上的活塞油環刮下，起到了潤滑和一定的降溫作用。為滿足活塞在往復運行過程中的潤滑導向以及承受側壓力，活塞裙部均制作成了平整光滑的圓柱面。在氣缸爆燃壓力不高、活塞整體溫度不高的情況下，這種裙部設計能夠滿足使用要求，通過潤滑油的快速潤滑降低活塞與缸套的摩擦；但是隨著尾氣排放要求的提高和發動機燃油效率要求的進一步提高，氣缸內爆燃壓力需要進一部增大，特別針對一些增壓發動機，采用了平整光滑的圓柱面使得活塞裙部與缸套壁的摩擦面積大，使得發動機的摩擦損耗功率增大，降低了發動機的有效功率。
【實用新型內容】
[0003]為解決現有發動機進一步提高氣缸爆燃壓力情況下減少活塞裙部與缸套壁的摩擦面積，降低發動機的摩擦損耗功率，從而提高發動機的有效功率，本實用新型提供一種新的活塞。
[0004]本實用新型提供一種活塞，包括活塞頭部和與活塞頭部連接的活塞裙部；所述活塞頭部上具有活塞環槽；所述活塞裙部表面設置有儲油凹槽；所述儲油凹槽平行于所述活塞環槽；所述儲油凹槽為平滑過渡的曲線凹槽；具有多個所述儲油凹槽；多個所述儲油凹槽沿所述活塞的軸向上形成平滑過渡的正弦波結構。
[0005]在活塞裙部表面設置儲油凹槽，儲油凹槽可存儲部分潤滑油并提高活塞裙部的潤滑效果、降低與缸套壁的接觸面積，進而降低摩擦損耗功，提高有效功率，在爆燃壓力進一步提尚情況下，減少了摩?祭面積進一步減少摩?祭損耗，進一步提尚發動機的有效功率。
[0006]可選的，所述正弦波結構的波長s ^ 3.00mm;所述儲油凹槽的最大深度t 多 0.50mm。
[0007]設置成平行于活塞環槽的儲油凹槽，活塞裙部貼合缸套壁時潤滑油被擠壓至反偵h可通過這一擠壓過程減少活塞和缸套壁的沖擊；設置多個儲油凹槽并設置成曲線結構，可在活塞在缸套壁切換時從靠近活塞頭部區域依次擠壓潤滑油而將潤滑油擠壓排除，防止對油環造成過大壓力而使得油環脫離活塞環槽。
[0008]可選的，所述活塞裙部的端部具有倒角。
[0009]可選的，所述活塞裙部的截面呈橢圓鼓形。
[0010]可選的，所述活塞裙部最大外圓點在波峰上。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例活塞的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本領域技術人員更好的理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0013]圖1為本實用新型實施例活塞的截面示意圖，從圖中可看出本實施例中活塞具有活塞頂部1、活塞頭部2和活塞裙部4。其中活塞頂部1和發動機缸套壁形成了封閉的活塞燃燒室，承受周期性燃油空氣混合氣體爆燃產生的巨大推力和高溫能量并傳遞至活塞頭部2。本實施例中活塞頂部1采用了凹頂設置，可以改善燃油混合氣體形成和混合氣體的燃燒；在其他實施例中也可其他類型的頂部結構，如平頂、凸頂等；此外，為減輕頂部熱負荷，活塞頂部1可噴鍍陶瓷，起到更好的耐高溫、耐腐蝕和減少吸熱的作用。活塞頭部上具有沿軸向設置的活塞環槽3，活塞環槽3分為氣環槽和油環槽，氣環和油環安裝在活塞上后分別和缸套壁形成密封，氣環主要作用是阻礙高溫燃氣進入到曲軸箱，油環主要起到刮油作用，阻礙潤滑油進入到燃燒室內而使得發動機燒潤滑油。同時，氣環、油環還具有導熱作用，將活塞頂部1熱量傳導至缸套壁上，通過缸套壁上的水冷通道冷卻熱吸收帶出，防止活塞的高溫變形。
[0014]在活塞頭部的下側為活塞裙部4，活塞裙部4起到了導向和承受側壓力的作用，此外活塞裙部4上還開設了活塞銷座6安裝活塞銷，通過活塞銷和活塞連桿將燃燒室氣體爆燃產生的機械能轉移至曲軸上，帶動曲軸轉動。本實施例中的活塞裙部4表面與缸套壁配合的部分還設置了儲油凹槽5。由于活塞和氣缸壁配合過程中需要通過潤滑油潤滑減少摩擦并導出活塞熱量，設置儲油凹槽5后，可保證因爆燃壓力的增加產生的活塞上的更多熱量存儲在儲油凹槽5中的足量潤滑油吸收帶出至油底殼排除，進而保持活塞溫度、潤滑油特性滿足正常工作要求，減少了因潤滑失效造成拉缸失效等問題。此外，還可從結構本身想至IJ，設置儲油凹槽5還可增加活塞裙部4的散熱面積，進而提高散熱效果；另外設置儲油凹槽5減少了活塞和缸套壁的機械摩擦面積，也就減少了功率消耗，增加了有效功率。
[0015]可選的，在本實施例中，儲油凹槽5平行于活塞環槽3設置，也就是儲油凹槽5垂直于活塞整體的軸向設置。當然，可以想到，儲油凹槽5采用其他方向設置也可起到儲油作用，在其他實施例中也可設置成其他類型。但應當想到，儲油凹槽5設置不能破壞活塞的動平衡特性、造成運動過程中的敲缸等問題。
[0016]從圖1中可看出，本實施例中的儲油凹槽5為平滑過渡的曲線凹槽，其沿活塞軸向方向的內凹曲線可設置成各種具有光滑特性的曲線。優選的，本實施例中將曲線設置為正弦波結構。當然，在其他實施例中也可將凹槽設置成其他類型的截面形狀，諸如矩形等形狀。
[0017]在本實施例中的活塞裙部4具有多個曲線型的儲油凹槽5，多個儲油凹槽5在活塞的軸向方向上形成了平滑過渡的正弦波結構，波浪型結構的波峰為活塞裙部4的外圓尺寸，且各個儲油凹槽5與波浪型結構的波峰間平滑過渡。波浪型結構的波峰處尺寸可保證正常工作時活塞裙部4抵靠在缸套壁上，起到導向作用和承受壓力作用。當然可以想到，為實現相應的導向和承受壓力作用，波峰處應保證具有一定的寬度，防止應力集中造成活塞或缸套壁損壞。
[0018]可選的，本實施例中正選波結構的波長s彡3.00mm，儲油凹槽5的最大深度t ^ 0.50mm。其中波長指波浪型結構中一個儲油凹槽的周期長度。經過實際檢驗，設置這一波長長度的波浪型結構可實現不同儲油凹槽5之間潤滑油的導通，設置儲油凹槽5最大深度大于等于0.50mm能夠保證足夠量的潤滑油存儲在凹槽內，起到潤滑、吸熱降溫作用。當然，在其他類型的尺寸結構中，也可采用類似的尺寸結構，如設置成矩形的儲油凹槽5的寬度w彡1.50_、深度t彡0.50mm相鄰儲油凹槽5的間距h彡1.50_。當然，以上尺寸應當考慮實際活塞裙部4的尺寸、并保證不影響活塞裙部4的導向作用和機械性能。如活塞尺寸較小，也可相應地改小尺寸。
[0019]本實施例中，在活塞裙部4的端部設置倒角，整個活塞裙部4均設置儲油凹槽5。通過設置倒角可將位于端部靠近油環槽和活塞下部的儲油凹槽5端部的尖點切削下去，防止活塞和缸套壁切換碰撞時造成損壞或刮傷。
[0020]因活塞裙部4設置活塞銷座6，在高溫高壓作用下活塞在活塞銷軸向方向被加壓而變形、直徑量變大；為克服這一變形對整個結構的影響，本實施例中活塞裙部4截面涉及為橢圓形，活塞銷座6方向為橢圓的短軸方向。此外，由于活塞銷座6兩側并沒有起到導向作用，實際很多活塞裙部4的活塞銷座6兩側均為內凹結構或切削平面，可較為方便的儲存通過潤滑油，因此在這樣的位置可不設置儲油凹槽5。則可以看出本實施例中的儲油凹槽5可能并不是環形凹槽，而是呈兩端開口的部分弧形凹槽，弧形端部可用于排除潤滑油。
[0021]以上本實用新型實施例中的活塞進行了詳細介紹。本文應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想，在不脫離本實用新型原理的情況下，還可對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種活塞，包括活塞頭部(2)和與活塞頭部(2)連接的活塞裙部(4);所述活塞頭部上具有活塞環槽(3);其特征在于:所述活塞裙部(4)表面設置有儲油凹槽(5); 所述儲油凹槽(5)平行于所述活塞環槽(3); 所述儲油凹槽(5)為平滑過渡的曲線凹槽； 具有多個所述儲油凹槽(5);多個所述儲油凹槽(5)沿所述活塞的軸向上形成平滑過渡的正弦波結構。2.根據權利要求1所述的活塞，其特征在于:所述正弦波結構的波長s^ 3.00mm ;所述儲油凹槽(5)的最大深度t彡0.50_。3.根據權利要求1或2所述的活塞，其特征在于:所述活塞裙部(4)的端部具有倒角。4.根據權利要求1或2所述的活塞，其特征在于:所述活塞裙部(4)為截面呈橢圓鼓形。5.根據權利要求1或2所述的活塞，其特征在于:所述活塞裙部(4)的最大外圓點在波峰上。
【專利摘要】本實用新型提供一種活塞，包括活塞頭部和與活塞頭部連接的活塞裙部；所述活塞頭部上具有活塞環槽；所述活塞裙部表面設置有儲油凹槽。在活塞裙部表面設置儲油凹槽，儲油凹槽可存儲部分潤滑油并提高活塞裙部的潤滑效果、降低與缸套壁的接觸面積，進而降低摩擦損耗功，提高有效功率，在爆燃壓力進一步提高情況下，減少了摩擦面積進一步減少摩擦損耗，進一步提高發動機的有效功率。
【IPC分類】F02F3/00
【公開號】CN204961098
【申請號】CN201520563600
【發明人】余中榮, 廖君慧, 王司坤, 肖鴻飛
【申請人】湖南江濱機器（集團）有限責任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年7月30日