CN101460769A - 配有两个环形槽的用于内燃机的活塞，其中一个环形槽具有一个活塞环槽镶圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于一种内燃机的活塞(1)，该活塞包括一个具有一个配备多个环形槽的活塞环区(4)的活塞上部(2)及一个活塞下部(3)，其中依本发明设定：活塞环区(4)具有正好两个环形槽(5，6)，至少是上部的环形槽(6)包含一个活塞环槽镶圈(7)。

Description

配有两个环形槽的用于内燃机的活塞，其中一个环形槽具有一个活塞环槽镶圈

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的用于内燃机的一种活塞，其包括由一个具有配备多个环形槽的活塞环区的活塞上部及一个活塞下部。

背景技术

对于内燃机用的活塞，在原理上众所周知的是：其活塞上部(亦称之为活塞底部或活塞头部)具有一个活塞环区。这一活塞环区通常包含三个环形槽，它们沿着活塞的轴向运动方向依次布置。在这三个环形槽中嵌置了气密及挡油环，后者促使燃烧室与活塞下区分开，机油在所述活塞下区中循环。采用三个环形槽是有缺点的，这是因为必须付出更高的制造费用，才能将这三个环形槽在正常情形下通过切削加工引入到活塞上部中。此外，装配费用也得提高，及与之相关联的部件繁多，因为总是有三个活塞，它们有时具有不同的几何构形，必须在支座上保持和安装。此外，在内燃机的汽缸中使用这样一种具有三个活塞环的活塞，会导致摩擦系数增大，从而因此不利地使燃油消耗增大。此外，三个活塞环造成一个很大的重量，而且占位又大。提高效率和实现可变的阀门控制就要求提高活塞环高度，其中在给定的压缩高度的情况下，位置就不再够用了。

发明内容

因此，本发明的任务是提供这样一种用于内燃机的活塞，这种活塞对比于现有技术有了改进，特别是导致获得如下结果：降低了摩擦功；耐用性达到最佳；以及减小了重量和节省了费用。

上述任务是通过权利要求1中所述特征加以解决的。

依本发明设定：活塞环区具有正好两个环形槽，至少是那个上部的环形槽包含一个活塞环槽镶圈。由于只有两个环形槽，并在该处使用了气密及挡油环，从而可减小摩擦功，因为挡油环的表面较少地在内燃机的汽抽内壁上滑动。此外，整个活塞的重量减小了，因为与已知的技术现况相比，少了一个活塞环。

由于同一个原因，节省了费用，改进了装配，因为在保持同等效应的情况下只须安装两个挡油环，而且只须配置为此所需的环形槽。

朝向内燃机燃烧室的上部的环形槽具有一个活塞环槽镶圈，该活塞环槽镶圈可用与活塞上部的材料相同的或一种不相同的材料制成。通过可以预制的、在铸造活塞时便加以引入的活塞环槽镶圈，即可提供浇铸成的环形槽，这样，用于环形槽的容纳部位相比于活塞上部的材料而言，可具有更高强度，以便能够更好地承受耐火钝边范围内发生作用的力和该处所存在的温度。

如果活塞上部是用一种轻量化材料制成的，则活塞环槽镶圈最好用一种钢材或高镍(耐腐蚀)合金制成。

根据本发明的发展，下部的环形槽也包含一个活塞环槽镶圈。因此，两个环形槽各自都包含一个活塞环槽镶圈，从而可提高强度，降低制造费用，进而还可以省去为装入环形槽所需的切削加工。不过，在这种情况下仍须在铸造活塞之前单独制造出活塞环槽镶圈，将之引入到铸造模具中，然后通过铸造模具的以浇铸熔液充填而将之包围起来。

根据本发明的发展，至少上部的环形槽的活塞环槽镶圈，特别是两个活塞环槽镶圈，完全地由活塞上部的材料包围。这一点具有提高强度的优点，因为活塞环槽镶圈完全地(除了环形槽布置在其中的朝外的那个表面之外)被活塞上部的材料所包围，从而可充分地支撑。

根据本发明的发展，至少一个活塞环槽镶圈是加以热浸镀铝(也称为阿尔芬铸塑法(alfinieren)。这个在活塞环槽镶圈上的热浸镀铝层处在活塞环槽镶圈被活塞上部的材料所包围的那些区域内，具有如下优点：这样可改善活塞环槽镶圈和包围它的活塞上部的材料之间的连接，从而又可附带地提高强度。这一点在下述条件下尤其有利：依照本发明的另一项发展，至少是活塞上部，但最好是整个活塞，用一种轻金属材料制成；而活塞环槽镶圈利用一种钢材制成。

因此，有可能的是，至少是活塞上部、特别是整个活塞用一种轻金属材料(例如铝)制成；而活塞环槽镶圈则用一种钢材制成。另外，相同的材料配对(活塞上部和活塞环槽镶圈都用钢材制成或者活塞上部和活塞环槽镶圈都用铝制成)也不应被排除。

为此，本发明为柴油内燃机或奥托内燃机提供一种只具有两个环形槽的优先用一种轻金属材料制成的活塞，于此，至少是上部的环形槽配有一个活塞环槽镶圈，从而可达到下述有利的结果：减小摩擦功；节约重量；由于材料和制造费用方面的原因而节省成本；提高耐用性；减少占位。

附图说明

本发明的一个实施例以图1和2中的两个正视图示出，图中的一个活塞以附图标记1表示。

具体实施方式

活塞1由一个活塞上部2和一个活塞下部3组成，活塞上部和活塞下部是可以彼此分开地制造的，然后可以组合起来，或者这两个部分共同形成一个整体构件(活塞毛坯)。活塞上部2具有一个活塞环区4，其中视活塞1的结构之不同，共轴地在活塞环区4内可以有一个燃烧室凹槽，但不是必须要有的。活塞下部3具有已知的活塞裙，活塞1利用活塞裙在内燃机的汽缸中被引导。此外，活塞裙具有销孔，活塞销可插入这些销孔中，借以与一个连杆相连接。

依本发明，活塞环区4正好有两个环形槽，即一个下部的环形槽5和一个上部的环形槽6，其中至少是上部的环形槽6包含一个活塞环槽镶圈7。活塞环槽镶圈7最好是一个整体式的构件，它在铸造活塞毛坯时就嵌置在一个铸造模具中，并被定位在所要求的位置上，然后以浇铸熔液充填到铸模中，从而活塞环槽镶圈7完全被浇铸熔液所包围。若活塞环槽镶圈7是用一种钢材制成的，而浇铸熔液是由一种轻金属材料形成的，则活塞环槽镶圈7最好在嵌入到铸模中之前加以热浸镀铝。同样地也可以为下部的环形槽5使用一个活塞环槽镶圈。如果只有上部的环形槽6具有活塞环槽镶圈7，则在铸造活塞毛坯之后通过切削加工而加入下部的环形槽5。然后按已知方法进行精加工将活塞毛坯加工到为成品活塞1所要求的尺寸。

附图标记清单

1     活塞

2     活塞上部

3     活塞下部

4     活塞环区

5     下部的环形槽

6     上部的环形槽

7     活塞环槽镶圈

8     活塞行程轴线

9     活塞销轴线

Claims (5)

1.用于内燃机的活塞(1)，包括一个具有一个配备多个环形槽的活塞环区(4)的活塞上部(2)及一个活塞下部(3)，

其特征在于：

活塞环区(4)具有正好两个环形槽(5，6)，至少是上部的环形槽(6)包含一个活塞环槽镶圈(7)。

2.按权利要求1所述的活塞(1)，

其特征在于：

下部的环形槽(5)也包含一个活塞环槽镶圈。

3.按权利要求1或2所述的活塞(1)，

其特征在于：

所述至少一个活塞环槽镶圈(7)完全地被活塞上部(2)的材料所包围。

4.按权利要求1、2或3所述的活塞(1)，

其特征在于：

所述至少一个活塞环槽镶圈(7)是热浸镀铝的。

5.按以上权利要求中任一项所述的活塞(1)，

其特征在于：

至少是活塞上部(2)是用一种轻金属材料制成的。

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