CN101189424A - 两部分式内燃机活塞 - Google Patents

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CN101189424A CNA2005800410467A CN200580041046A CN101189424A CN 101189424 A CN101189424 A CN 101189424A CN A2005800410467 A CNA2005800410467 A CN A2005800410467A CN 200580041046 A CN200580041046 A CN 200580041046A CN 101189424 A CN101189424 A CN 101189424A
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Abstract

本发明提出了一种燃烧室(16)在活塞头(13)中的两部分式内燃机活塞(1)，它包括一个基体(5)和一个与基体(5)用螺钉连接的上部(6)，其特征在于，燃烧室(16)的下部在基体(5)中成型，上部(6)基本上被设计成环形，而且，上部(6)以轮缘(19)的形式在活塞头侧扩大燃烧室(16)，并在径向外部形成边界，以此实现燃烧压力基本上作用于具有高机械强度和对在燃烧室中起主导作用的压力具有承受能力的基体(5)。

Description

两部分式内燃机活塞
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的上位概念所述的两部分式内燃机活塞。
背景技术
根据专利文献DE 30 17 787 C2已知有一种燃烧室在活塞头内的两部分式活塞，它由上部和基体两部分构成，其中，上部与基体螺纹连接。这种情况下，燃烧室只用上部构成，上部在燃烧室的范围内采用很薄的薄壁结构，因此，上部不能承受很大的机械载荷，如由燃烧室内的起主导作用压力施加到活塞头上的那样的载荷。
发明内容
本发明的任务是避免原有技术水平的这一缺点。
上述任务利用在表述主权利要求中的各项特征加以解决。本发明适宜的造型设计是各项从属权利要求的目标。
通过以下所述实现可承受高机械和高热负荷的活塞，即：燃烧室大部分在基体中成型，上部被设计成环形的，使燃烧压力主要作用在具有高机械强度的基体上，从而提高活塞的机械负荷承受能力。
活塞的热负荷承受能力可这样加以提高，即活塞承受最高热负荷的部件(燃烧室凹穴边缘和火焰隔板)由采用锻铝或锻钢制造的上部构成。
附图说明
下面，根据附图说明本发明的一个实施例。图中：
图1所示为用沿着图2中的折线A-A展开的剖视图表示的两部分式内燃机活塞，以及
图2所示为活塞头的俯视图。
具体实施方式
图1为用沿着图2中的折线A-A展开的剖视图表示的两部分式内燃机活塞，如此，形成了由两半部分构成的剖视图，其左半部分表示活塞1的一个剖视图，它处在垂直于轮毂孔3的纵轴2并在活塞1的轴线4上的一个截面平面上，其右半部分代表活塞1的一个剖视图，它处在错位45°的一个截面平面上，因此出现了倾斜截面上的第二个轮毂孔3′。
活塞1由一个基体5和一个上部6构成，同时，基体5和上部6利用布置在径向外部的和在周边范围内均匀分布的螺钉7到12相互连接。对此，参见图2。
基体5在背向活塞销13的下侧有各带一个轮毂孔3、3′的活塞销柄14和14′和把活塞销柄14和14′相互连接起来的杆元件15、15′。燃烧室16在活塞头13上成型。另外，活塞1的基体5在其径向外侧边上活塞头的近旁有环槽17和18。
上部6基本上被设计成环形，并布置在基体5上，以轮缘19的形式在活塞头侧扩大在基体5内成型的燃烧室16，并在径向外部形成边界，同时，轮缘19的内半径向活塞上边缘方向逐渐减小，并在燃烧室16中形成一个侧凹20。
在上部6背向活塞头的下侧和径向外部基体5的上侧形成凹入部，凹入部有相同的半径，因此，在将上部6安装到基体5上之后，形成一个封闭的环形冷却通道21。为了密封冷却通道21，可以在上部6与基体5之间布置一个密封元件32。经过进油和出油口27，冷却通道21与活塞内腔22接通。
将上部6与基体5连接起来的螺钉7到12，穿过上部6在活塞头一侧的圆锥形孔23、23′，并部分地在盲孔中与内螺纹24和部分地在通孔25中与内螺纹连接。这种情况下，螺钉7到12穿过了冷却通道21，特别是在活塞较小的情况下，可以收到节省空间的效果。
基体5的材料为钢或铝，可以先采用锻造或铸造工艺制成毛坯。然后利用切削加工(车削；铣削)由毛坯加工成基体5。上部6用钢或用铝锻造，同样也是先制成毛坯，再经切削加工完成。这样，可以保证上部6有足够的强度，以便在其径向外侧为了适应图中没有示出的密封环开出一道槽26后，能够发挥耐磨环槽护圈的功能。
根据本发明采用环形上部6和燃烧室16大部分在基体5中成型的活塞1，其优点一方面在于，燃烧压力主要作用在基体5上，基体具有高机械强度和对在燃烧室中起主导作用的压力的承受能力。另一方面，上部6因其环形形状比较简单，制造成本比较有利。此外，燃烧室凹穴边缘和火焰隔板作为可承受最高热负荷的活塞部件采用锻造工艺制成，并因此而成为承受热负荷能力最高的上部6构成。
图2所示为活塞头13的俯视图，图中清楚地示出了螺钉7到12的分布。图中还可以看出燃烧室16和在活塞头13中加工制成的阀门凹座28到31。
件号一览表
1  活塞
2  轮毂孔3的纵轴
3、3′轮毂孔
4  活塞1的轴线
5  活塞1的基体
6  活塞1的上部
7  到12螺钉
13 活塞头
14、14′活塞销柄
15  杆元件
16  燃烧室
17、18环槽
19  轮缘
20  侧凹
21  冷却通道
22  活塞内腔
23、23′孔
24  盲孔
25  通孔
26  槽
27  进油口、出油口
28到31  阀门凹座
32  密封元件
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 燃烧室(16)在活塞头(13)中的两部分式内燃机活塞(1)，包括
-一个基体(5)
配有活塞销柄(14、14′)，各有一个活塞销孔(3、3′)以及
配有杆元件(15、15′)，与活塞销柄(14、14′)相连接，以及
-一个活塞上部(6)，布置在基体(5)的背离活塞销柄(14、14′)的上侧并与基体(5)用螺钉(7到12)连接，
-燃烧室(16)的下部在基体(5)内成型，
-其中，上部(6)基本上被设计成环形，燃烧室(16)以轮缘(19)的形式在活塞头侧扩大，并在径向外部形成边界，
-同时，在上部(6)的下侧和在基体(5)的上侧形成凹入部，在将上部(6)安装到基体(5)上之后，形成一个封闭的环形冷却通道(21)，
其特征在于，
螺钉(7到12)穿过上部(6)的活塞头侧孔(23、23′)并穿过冷却通道(21)，然后部分地在基体(5)的盲孔(24)中与内螺纹连接，部分地在基体(5)的通孔(25)中与内螺纹连接。
2. 根据权利要求1所述的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)是采用锻造工艺制成的。
3. 根据权利要求1或2所述的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)的材料为钢。
4. 根据权利要求1或2的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)的材料为铝。
5. 根据上述诸项权利要求之一的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，密封环的槽(26)在上部(6)的径向外侧成型。

Claims (5)

1.燃烧室(16)在活塞头(13)中的两部分式内燃机活塞(1)，包括
-一个基体(5)，其上
配有活塞销柄(14、14′)，各有一个活塞销孔(3、3′)以及
配有杆元件(15、15)，与活塞销柄(14、14′)相连接，以及
-一个活塞上部(6)，布置在基体(5)的背离活塞销柄(14、14′)的上侧并与基体(5)用螺钉连接，
其特征在于，
-燃烧室(16)的下部在基体(5)内成型，而且
-上部(6)基本上被设计成环形，燃烧室(16)以轮缘(19)的形式在活塞头侧扩大，并在径向外部形成边界，
2.根据权利要求1所述的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)是采用锻造工艺制成的。
3.根据权利要求1或2所述的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)的材料为钢。
4.根据权利要求1或2的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，上部(6)的材料为铝。
5.根据上述诸项权利要求之一的两部分式内燃机活塞(1)，其特征在于，密封环的槽(26)在上部(6)的径向外侧成型。
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