CN103782016A

CN103782016A - 具有冷却通道的活塞

Info

Publication number: CN103782016A
Application number: CN201280032921.5A
Authority: CN
Inventors: 赖纳·沙普
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: US20130000483A1; US8973484B2; CN103782016B; WO2013004364A1

Abstract

本发明公开了一种示例性的活塞组件以及制造该活塞组件的方法。示例性的活塞组件可以包括活塞冠部和活塞裙部。活塞冠部可以包括活塞冠部径向内配合面和外配合面，并且活塞冠部可以至少部分地限定围绕活塞冠部的周边延伸的冷却通道。活塞裙部还可以包括内轴环壁，轴环壁设置在径向内接面区域的径向内侧，并且向上延伸至自由端。轴环壁可以将径向内接面区域相对于中央区域大致封闭。

Description

具有冷却通道的活塞

背景技术

内燃机的动力缸组件通常包括设置在发动机缸孔的筒形腔内的往复活塞。筒形腔的一端可以是封闭的，而筒形腔的另一端可以敞开。筒形腔的封闭端和活塞上部或者冠部限定了燃烧室。筒形腔的敞开端允许连杆做摆动运动，连杆将活塞的下部连接至曲柄轴，曲柄轴部分地沉入油槽中。曲柄轴将活塞的线性运动（由燃烧室内燃料的燃烧产生）转化为旋转运动。

发动机，尤其是活塞，由于要持续努力地增加整体效能，例如通过减少活塞的重量和/或增加与发动机操作相关联的压力和温度，而承受着增加的压力。因此，为了在发动机的整个寿命中承受这样的操作条件下的增加的压力，活塞冷却变得更加重要。为了降低活塞部件的操作温度，可以围绕活塞周边设置冷却通道，曲轴箱油可以被引入冷却通道中以降低活塞的操作温度。

已知的带有周边冷却通道的活塞设计通常还具有中央设置的通道，并允许冷却流体在周边通道和中央通道之间直接连通。这种在活塞部件中形成的中央通道可能是复杂或昂贵的。

因此，有必要采用耐用、轻巧的活塞设计来减少与活塞在发动机气缸中的运动相关联的摩擦损耗，并且还在简化活塞结构的同时通过例如设置冷却通道来给予充分的冷却。

附图说明

虽然本发明的权利要求书并不限于所示出的实例，但通过对不同实例进行讨论能最佳地获得对本发明各个方面的理解。现在参考附图，示例性实施方式被详细地示出。尽管附图表现的是具有代表性的实例，但附图不一定按比例示出，并且可能放大某些特征以更好地示出和解释所示出的实例的创新方面。另外，这里描述的示例性实施方式并不打算穷举、或限制或者局限于附图中所展示的以及下面的详细描述中所披露的精确形式和构造。下面将参照附图详细描述示例性实施方式：

图1是示例性活塞组件的透视图；

图2A示出了示例性活塞组件的穿过活塞销孔截取的剖视图；

图2B示出了图2A中的示例性活塞组件沿与图2A的剖视图垂直的方向截取的剖视图；

图3A示出了另一个示例性活塞组件的穿过活塞销孔截取的剖视图；

图3B示出了图3A中的示例性活塞组件沿与图3A的剖视图垂直的方向截取的剖视图；

图4示出了示例性活塞组件穿过活塞销孔截取的剖视图；

图5A示出了另一个示例性活塞组件穿过活塞销孔截取的剖视图；

图5B示出了图5A中的示例性活塞组件沿与图5A的剖视图垂直的方向截取的剖视图；以及

图6是制造活塞组件的示例性方法的处理流程图。

具体实施方式

关于本说明书中的“示例性实施方式”、“实例”或者类似的表述意味着与示例性方法相关联的特定的功能、结构或者特性被包含在至少一个实施方式中。本说明书中不同地方出现的措辞“在实施方式中”，或者类似的表述并不一定均指代相同的实施方式或者实例。

本发明给出了活塞和活塞制作方法的多个示例性实施方式。示例性活塞组件可以包括活塞冠部和活塞裙部。活塞冠部可以包括活塞冠部径向内配合面和径向外配合面，并且活塞冠部可以至少部分地限定围绕活塞冠部周边延伸的冷却通道。活塞裙部可以包括一对相反设置的销座，每个销座都限定有活塞销孔并且相互配合来限定大致敞开的中央区域，该中央区域被构造为用于接纳销座之间的连杆。活塞裙部还可以包括：活塞裙部径向内配合面，其沿着径向内接面区域抵接活塞冠部径向内配合面；以及活塞裙部径向外配合面，其沿着径向外接面区域抵接活塞冠部径向外配合面，使得冷却通道被基本上封闭住。活塞裙部还可以包括内轴环壁，内轴环壁设置在径向内接面区域的径向内侧并且向上延伸至自由端。自由端可以相对于活塞组件在纵向上设置在活塞裙部径向内配合面的上方，这样使径向内接面区域相对于中央区域大致封闭。在另一个示例性实施方式中，轴环壁与径向内接面区域相互配合，限定了相对于活塞沿纵向具有纵长侧截面的环形通道。

示例性的形成活塞的方法可以包括提供活塞冠部，该活塞冠部包括活塞冠部径向内配合面和活塞冠部径向外配合面，活塞冠部至少部分地限定了围绕冠部周边延伸的冷却通道。该方法还可以包括使活塞冠部内配合面和活塞冠部外配合面与活塞的相对应的活塞裙部内配合面和活塞裙部外配合面相连。从而，在内配合面之间形成径向内接面区域，在外配合面之间形成径向外接面区域。此外，可以在径向内接面区域和径向外接面区域之间设置冷却通道。活塞裙部可以包括一对相反设置的销座，销座限定了活塞销孔并且相互配合来限定大致敞开的中央区域，该中央区域构造为用于接纳销座之间的连杆。该方法还可以包括形成轴环壁，轴环壁设置在径向内接面区域的径向内侧并且从活塞裙部向上延伸至自由端，自由端相对于活塞组件在纵向上设置在活塞裙部的径向内配合面的上方。

现在参考图1，示出了示例性的活塞组件100。活塞组件100可以包括活塞冠部102和活塞裙部104。活塞冠部102可以包括碗形燃烧室108和环带部分110，环带部分110构造为用于封闭住接纳活塞组件100的发动机缸孔（未显示）。例如，环带部分110可以限定有接纳活塞环（未显示）的一个或者多个周向槽111，进而当活塞组件100在发动机缸孔内做往复运动期间封闭住发动机缸孔表面。

活塞裙部104通常在发动机操作期间支撑活塞冠部102，例如，通过与发动机缸孔（未显示）的表面相接触以使得活塞组件100在发动机缸孔内做往复运动时稳定。例如，活塞裙部104可以具有外表面，该外表面大致限定围绕活塞组件100的至少一部分周边的圆形外形。该外形可以与发动机缸孔表面相对应，通常可以是圆柱形的。当活塞在发动机缸孔内做往复运动时，活塞裙部104通常可以沿着发动机缸孔表面滑动。

活塞裙部104还可以包括活塞销座107。活塞销座107通常可以和构造为用于接纳活塞销（未显示）的孔106一起形成。例如，活塞销可以插入活塞销座107上的孔，从而将活塞裙部104大致固定到连杆上（未显示）。活塞销座107大致限定了活塞销座107之间的例如用于接纳连杆（未显示）的敞开区域R。

现在参考图2A和图2B，示出了示例性的活塞组件100a。活塞组件100a的活塞冠部102和活塞裙部104可以利用任何便利的方式彼此相互固定。例如，活塞冠部102可以限定有与活塞裙部104的相对应的径向外配合面118和径向内配合面120抵接的径向外配合面114和径向内配合面116。每个配合面114、116、118、120都可以各自围绕活塞冠部102和活塞裙部104的至少一部分周边延伸。在图2A和图2B的示例性实施方式中，活塞冠部径向外配合面114和活塞冠部径向内配合面116通常可以各自围绕活塞冠部102的基本上整个周边延伸。相似地，活塞裙部径向外配合面118和活塞裙部径向内配合面120也围绕活塞组件100和/或活塞裙部104的基本上整个周边延伸，并且与下面将进一步描述的冠部配合面114、116大致相对应。

冠部配合面和裙部配合面可以协作限定径向内配合面116、120之间的径向内接面区域I以及径向外配合面114、118之间的径向外接面区域O。如果要将活塞冠部102和活塞裙部104牢牢地固定起来，可以经由接面区域I、O中的一个区域或者全部区域将活塞冠部102和活塞裙部104相互固定在一起。

周向延伸的冷却通道126可以部分地由活塞冠部102的环带部分110和活塞裙部104限定。例如，图2A和图2B中的示例性实施方式包括冷却通道126，冷却通道126大致围绕活塞冠部102的周边延伸并且可以在操作期间使例如发动机油等冷却剂循环，从而降低活塞的操作温度。此外，冷却剂的循环可以有助于活塞组件100（尤其是活塞组件100的上部，例如，活塞冠部102和碗形燃烧室108）的温度维持得更稳定或均匀。

活塞冠部102和活塞裙部104通常可以协同限定径向内接面区域I和径向外接面区域O之间的冷却通道108。更具体地，活塞裙部104可以形成冷却通道126的下边界，从而封闭住活塞冠部102内的冷却通道126，并且防止冷却剂自由进入或者离开冷却通道126。与此同时，也可以设置一个或者多个孔（未显示）以允许油或者其它冷却剂以可控的方式从冷却通道126处进入发动机（未显示）或者从发动机进入冷却通道126，从而进一步降低和/或稳定与活塞100以及其中部件相关联的操作温度。

冠部配合面114、116通常可以限定有与活塞裙部104的相对应的径向内配合面118和径向外配合面120对准的平的或者平面的周向延伸面。如下面将进一步描述的，裙部配合面118、120以及冠部配合面114、116每个都可以与另一个部件上相对应的配合面大致平行，从而便于冠部配合面114、116分别与裙部配合面118、120抵接。

活塞冠部102和活塞裙部104可以以任何便利的方式相互固定或者牢牢地结合，所述方式包括但不限于仅仅作为实例的例如摩擦焊接、电子束焊接（beam welding）、激光焊接、软钎焊等焊接方法，或者例如粘接剂结合等非焊接方法。在一个实例中，在焊接工艺中，利用例如摩擦焊接法将活塞冠部和活塞裙部结合起来。在另一个示例性实施方式中，冠部配合面114、116中的一个或者两个可以例如用仅仅作为实例的摩擦焊接等焊接操作或粘接剂结合法以任何便利的方式固定在各自的裙部配合面118、120上，从而将活塞冠部102和活塞裙部104固定在一起。

活塞冠部102的径向外配合面114和活塞裙部104的径向外配合面118可以各自借助径向内配合面116、120的固定而相抵接，并且不需要牢牢地固定。可替代地，径向外配合面114、118可以利用例如，焊接法、粘合法、或者其它便利的方式牢牢地固定。径向外配合面和内配合面114、116、118、120这两对的固定是期望的，例如，对于需要最大耐久性的尤其重型的活塞应用而言，是期望的。

通过活塞冠部102和活塞裙部104的牢牢地结合，活塞组件100通常形成为单件或者“整体”组件，其中，活塞冠部102和活塞裙部104部件在接面区域I、O处结合，接面区域I、O分别包括径向内配合面116、120和径向外配合面114、118。也就是说，活塞冠部102通常与活塞裙部104成一体，这样，尽管活塞冠部102和活塞裙部104是单独的部件，活塞裙部104在固定至活塞冠部102后相对于活塞冠部102不可动。

活塞冠部102和活塞裙部104可以由任意便利的材料制成。在一个示例性实施方式中，活塞冠部102活塞裙部104可以由相同材料形成，例如钢铁。在另一个实例中，活塞冠部102可以由与活塞裙部104的材料不同的材料形成。因此，用于活塞冠部102的材料与活塞裙部104相比可以具有不同的机械性能，例如，仅仅为实例的屈服点、抗拉强度、缺口韧性或者热导率。可以使用任何合适的材料或者组合用于制造活塞冠部102和活塞裙部104。仅仅作为实例，活塞冠部102和/或活塞裙部104可以由钢材料、铸铁、铝材料、复合材料或者粉末金属材料形成。活塞冠部102和活塞裙部104也可以由不同的工艺形成，例如，活塞冠部102可以通常为单个铸件，而活塞裙部104可以锻造而成。可以使用任何合适的材料和/或形成组合。

在活塞冠部102和活塞裙部104以例如摩擦焊接的方式焊接在一起的实例中，可能会在活塞冠部102和活塞裙部104之间形成一个或者多个焊瘤（weld flashing）115、117、130。更具体地，焊瘤117、130可以从径向内接面区域I处分别沿径向向外和向内延伸形成。此外，焊瘤115可以从径向外接面区域O处沿径向向内延伸形成。从径向外接面区域沿径向向外延伸的另一个焊瘤（未显示）可能通常是沿着外表面区域O进行摩擦焊接操作的进一步的意外效果，并且可以被移除以形成活塞组件100的相对平滑的外表面。例如，焊瘤可以通过机加工操作移除。

如图2A和图2B最佳地所示，活塞组件100可以包括设置在径向内接面区域I的径向内侧的大致周向延伸的壁或者内“轴环”122。内轴环122可以相对于活塞裙部104a的活塞销座107a、107b之间的活塞的中央区域基本上阻断或者阻挡径向内接面区域I和/或焊瘤130。内轴环由此大致封闭住径向内接面区域I和/或焊瘤130，从而形成环形通道150。

内轴环122可以限定相对较小的间隙G₁，以允许环形通道150和活塞的中央区域R之间流体连通。环形通道150限定了通常由内轴环122和包括焊瘤120在内的径向内接面区域I限定的体积V（在图2A和图2B的截面中示出）。内轴环122可以利用大致竖直壁部154和下壁部152分别在径向内侧和下侧限定通道150。另外，径向内接面区域I在通道150的径向外侧大致限定通道150和体积V，例如沿着焊瘤130。由轴环122和径向内接面区域I限定的通道150和/或环形体积V可以围绕活塞组件100的周边延伸。如图2A最佳所示，通道150和/或体积V可以限定相对于活塞组件100a的纵轴线L-L呈纵长形的侧截面。

间隙G₁可以足够小以使得例如油等冷却剂无法在通道150内聚集进而封闭住焊瘤130。可以选择性地在内轴环122内设置一个或者多个相对较小的孔160（见图2B），以便在对活塞表面进行例如涂覆或者其它处理等操作前，使得施加于活塞的任何液体排出。在一个示例性实施方式中，孔160的直径不大于大约5毫米（mm）。

在另一个示例性方法中使液体滞留在通道150中是期望的，例如，以便提供额外的冷却机制，因此，在这样的实例中例如孔160等孔的存在可能是不期望的。此外，尽管在这里实施方式的通道150一般借助径向内接面区域I与冷却通道126相隔离，但是也可替代地设置在冷却通道126和通道150之间延伸的一个或者多个通路（未显示），以促进冷却剂在通道150和冷却通道126之间流动。在任何情况下，形成包括间隙G₁和任何孔的内轴环122的意外效果为不可接触该通道内的沿径向向内延伸的焊瘤130，这与不可接触冷却通道126内的焊瘤115和焊瘤117（例如为了移除焊瘤）的方式相同。

内轴环122从活塞裙部104a大致向上延伸，如图2A和图2B最佳所示。轴环122在径向内焊瘤130附近向上延伸至上部自由端134，自由端134设置在活塞裙部104a的径向内配合面120和/或焊瘤130的上方。例如，在图2A和图2B的示例性实施方式中，自由端134限定了就活塞组100a而言距活塞裙部径向内配合面120的纵向上方的高度H。下方轴环的自由端134与碗形燃烧室108的下表面136之间限定了相对较小的间隙G₁，从而将径向内接面区域I和/或焊瘤130与可以接纳连杆（未显示）的活塞销座107之间的活塞的中央区域R相隔离。在一个示例性实施方式中，间隙G₁不大于大约1.5毫米（mm）。

现在参考图3A和图3B，示出了另一个示例性活塞组件100b。活塞组件100b包括从活塞裙部104b处大致竖直向上延伸的下方轴环122。活塞冠部102b还包括从碗形燃烧室区域向下延伸至自由端133的上方轴环部132，自由端133设置在下方轴环122的自由端134附近。上方轴环132的自由端133和下方轴环122的自由端134由此各自限定了相对较小的间隙G₂。上方轴环132和下方轴环122与径向内接面区域I协作限定环形通道150。通道150的环形体积V通常可以沿着焊瘤130由径向内接面区域I限定，并且还可以由下方轴环122和上方轴环132限定。

通道150通常可以以与在上面描述图2A和图3B时所讨论的相类似的方式大致将径向内焊瘤130与活塞的例如位于销座107之间的中央区域R相隔离。在一个示例性实施方式中，上方轴环132的自由端133和下方轴环122的自由端134之间的间隙G₂不大于大约1.5毫米（mm）。此外，上方轴环132的自由端133和下方轴环122的自由端134可以相对于活塞组件100沿纵向大致对准，例如，沿着与活塞组件100的纵轴线平行的轴线A-A。间隙G₂由此可以在上方轴环132和下方轴环122各自沿纵向对准的自由端133和自由端134之间大致沿着轴线A-A限定。

在期望下方轴环122向上竖直延伸程度较小的情况下，例如在大幅压缩高度的活塞设计中，可以使用上方轴环132。上方轴环132可以具有相对较小的竖直延伸程度，如图3A和图3B中所示出的。

可替代地，如图4中示出的，上方轴环132’可以具有更大的竖直延伸程度。在图4的示例性实施方式中，活塞组件100c包括活塞冠部102c，上方轴环132’从活塞冠部102c处向下延伸。上方轴环132’和下方轴环122之间可以限定周向延伸的间隙G₃。上方轴环132’和下方轴环122与径向内接面区域I协作限定了体积为V的环形通道150。在一些情况下，例如，在活塞组件100c的压缩高度Hc（也就是从活塞上表面到销孔106的中线之间的距离）相对较大的情况下，可能会难以形成具有足够向上延伸程度的下方轴环122。因此，上方轴环132’可以被用来维持相对较小的间隙G₃。在一个示例性实施方式中，间隙G₃大约为1.5毫米。此外，在一些方法中，上方轴环132’可以相对下方轴环122有轻微的横向偏移，偏移量为L1。尽管如此，在所示出的实例中，各个轴环对应的自由端133、134的一部分相重叠，这样仅有间隙G₃存在。换句话说，在图4中的示例性实施方式中，在上方轴环132’和下方轴环122之间，在与纵向的间隙G₃大致垂直的方向上没有相对应的横向间隙。

现在参考图5A和图5B，示出了另一个示例性活塞组件100d。活塞组件100d的活塞冠部102d包括上方轴环132’’和下方轴环122。在图5A和图5B的示例性实施方式中，上方轴环132’’和下方轴环122在竖直方向上重叠，也就是相对于活塞的纵轴线L-L重叠。换句话说，上方轴环132’’的自由端133向下延伸经过下方轴环122的自由端134，从而限定了重叠距离D1。限定在重叠距离D1内的两个相对应的配合面示出为相抵接，或者由于制造公差而互相非常接近。因此，在两个配合面之间没有间隙。上方轴环132’’与下方轴环122协作形成了环形通道150。环形通道150的体积V可以大致由上方轴环132’’、下方轴环122以及径向内接面区域I限定。

现在参考图6，示出了示例性的制造活塞组件的方法600。方法600通常可以开始于流程框602，在流程框602处提供活塞冠部。例如，如上所述，活塞冠部102可以包括活塞冠部径向内配合面114和活塞冠部径向外配合面116。此外，活塞冠部102可以至少部分地限定围绕冠部102周边延伸的冷却通道126。方法600随后进入流程框604。

在流程框604处，可以使活塞冠部内配合面和活塞冠部外配合面抵接活塞裙部的相对应的内配合面和外配合面。例如，如上所述，径向内接面区域I可以在内配合面116和120之间形成，并且径向外接面区域O可以在活塞组件100的外配合面114和118之间形成。此外，冷却通道126可以设置在径向内接面区域I和径向外接面区域O之间。除此之外，活塞裙部104可以包括限定有相应活塞销孔106的一对相反设置的销座107。活塞销座可以协作限定基本上敞开的中央区域R，中央区域R构造为用于接纳活塞销座107之间的连杆。

进入流程框606，可以形成轴环壁。例如，如上所述，多个示例性实施方式的轴环壁122可以设置在径向内接面区域I的径向内侧，并且从活塞裙部104向上延伸至自由端134。在一个示例性实施方式中，自由端134设置成相对于活塞组件100在纵向上设置在活塞裙部104的径向内配合面120的上方。方法600随后可以进入流程框608。

在流程框608处，可以在轴环壁的上沿和活塞冠部的碗形燃烧室下表面之间限定周向间隙。例如，可以在轴环壁122的上沿134和碗形燃烧室108的下表面136之间形成间隙G₁。

进入流程框610，可以利用内轴环壁使径向内接面区域相对于中央区域大致封闭。例如，如上所述，径向内接面区域I可以利用轴环壁122相对于在销座107之间限定的区域R封闭。方法600然后可以进入流程框612。

在流程框612处，可以形成上方轴环壁部。例如，上方轴环壁132、132’、132’’可以形成从活塞冠部102向下延伸至上自由端133。上自由端133可以与下部122协作限定周向间隙G₂、G₃。

进入流程框614，可以利用轴环壁来部分地限定周向体积。例如，如上所述，轴环壁122和径向内接面区域I可以限定环形或者周向体积V，体积V限定了相对于活塞100沿纵向呈纵长形的侧截面。方法600然后可以进入流程框616。

在流程框616处，可以沿着一个或者多个径向内接面区域和外接面区域将活塞冠部和活塞裙部牢牢地固定在一起。例如，如上所述，活塞冠部和活塞裙部可以利用摩擦焊接、粘接剂结合法或者其它任何便利的方法，沿着活塞冠部和活塞裙部的径向内配合面和/或径向外配合面牢牢地固定在一起。在使用摩擦焊接法的实例中，如上所述，焊瘤可以在配合面114、116、118、120附近形成。在一个示例性实施方式中，从径向内接面区域I沿径向向内延伸的焊瘤117相对于活塞100在纵向上设置在轴环壁122的自由端134的下方。因此，焊瘤117可以基本上被轴环壁122封闭。

本发明描述的流程、系统、方法、试探法等等应该被理解为，尽管该流程的步骤等等被描述成按照特定的顺序发生的，但可以按照与本发明描述的顺序不同的描述顺序来执行这些步骤。此外，可以同时执行某些步骤，可以添加其它步骤，或者可以省略这里描述的某些步骤。换句话说，这里对流程的描述仅是基于阐释特定实施例的目的，并不应被理解为要限制所请求保护的发明。

因此，应该理解到，上述描述为示例性的而不是限制性的。可以在阅读以上描述之后可以得到除了所提供的实例之外的许多实施例和应用例。本发明的范围不应根据上述描述来确定，而是应该根据所附的权利要求书以及这些权利要求所拥有的等同范围来确定。可以预期和预测到在这里所讨论的技术领域内将会存在将来的改进，而这里所披露的系统和方法也并入将来的实施例中。总而言之，本发明应该被理解为能够进行修改和变型，并且仅由下面的权利要求书来限制。

权利要求书中所使用的所有术语都意在具有本领域内的技术人员所理解的最广范合理的解释以及通常含义，除非在文中有相反的明确说明。特别地，单数冠词的使用，例如“一”，“该”，“所述”等等，应该被理解为列举一个或者多个所指代的元件，除非权利要求阐述了相反的明确限制。

Claims

1.一种活塞，包括：

活塞冠部，其包括活塞冠部径向内配合面和活塞冠部径向外配合面，并且所述活塞冠部至少部分地限定了围绕所述活塞冠部的周边延伸的冷却通道；

活塞裙部，其包括：

一对相反设置的销座，每个销座都限定有活塞销孔并且协作限定了大致敞开的中央区域，所述中央区域构造为用于接纳所述销座之间的连杆；

活塞裙部径向内配合面，其沿着径向内接面区域抵接所述活塞冠部径向内配合面；

活塞裙部径向外配合面，其沿着径向外接面区域抵接所述活塞冠部径向外配合面，使得所述冷却通道被基本上封闭；以及

内轴环壁，其设置在所述径向内接面区域的径向内侧，并且向上延伸至自由端，所述自由端相对于活塞组件在纵向上设置在所述活塞裙部径向内配合面的上方，从而将所述径向内接面区域相对于所述中央区域大致封闭。

2.根据权利要求1所述的活塞，其中，

所述内轴环壁包括由所述活塞裙部限定的下部以及由所述活塞冠部限定的上部。

3.根据权利要求2所述的活塞，其中，

所述上部向下延伸至上自由端，并与所述下部协作来限定周向间隙。

4.根据权利要求3所述的活塞，其中，

所述上部与所述下部横向对准，使得所述周向间隙相对于所述活塞基本上沿纵向延伸。

5.根据权利要求3所述的活塞，其中，

所述上部相对于所述下部横向地偏移。

6.根据权利要求5所述的活塞，其中，

所述上部与所述下部部分地重叠，使得所述周向间隙相对于所述活塞基本上沿纵向延伸。

7.根据权利要求1所述的活塞，其中，

所述轴环壁与所述径向内接面区域协作限定了环形通道。

8.根据权利要求7所述的活塞，其中，

所述周向体积限定了相对于所述活塞呈纵长型的侧截面。

9.根据权利要求1所述的活塞，其中，

所述轴环壁限定了在所述轴环壁的上沿和碗形燃烧室下表面之间的周向间隙。

10.根据权利要求9所述的活塞，其中，

所述间隙不大于大约1.5毫米。

11.根据权利要求1所述的活塞，其中，

所述活塞冠部和所述活塞裙部沿着所述活塞冠部和所述活塞裙部的径向内配合面和径向外配合面中的至少一者摩擦焊接在一起。

12.一种活塞，包括：

活塞冠部，其包括活塞冠部径向内配合面和活塞冠部径向外配合面，所述活塞冠部至少部分地限定了围绕所述活塞冠部的周边延伸的冷却通道；

活塞裙部，其包括：

一对相反设置的销座，每个销座都限定有活塞销孔并且协作限定了大致敞开的中央区域，所述中央区域被构造用于接纳所述销座之间的连杆；

活塞裙部径向外配合面，其沿着径向外接面区域抵接所述活塞冠部径向外配合面，使得所述冷却通道被基本上封闭；

内轴环壁，其设置在所述径向内接面区域的径向内侧，并且向上延伸至自由端，所述轴环壁与所述径向内接面区域协作限定了环形通道，所述环形通道设置在所述径向内接面区域的径向内侧，所述环形通道由所述轴环壁和所述径向内接面区域限定；

其中，所述环形通道限定了相对于所述活塞沿纵向具有纵长型侧截面的体积。

13.根据权利要求12所述的活塞，其中，

所述自由端相对于活塞组件在纵向上设置在所述活塞裙部的径向内配合面的上方，从而将所述径向内接面区域相对于所述中央区域大致封闭。

14.根据权利要求12所述的活塞，其中，

所述内轴环壁包括由所述活塞裙部限定的下部以及由所述活塞冠部限定的上部，所述上部向下延伸至上自由端，所述上自由端与所述下部协作限定了周向间隙。

15.根据权利要求14所述的活塞，其中，

16.根据权利要求14所述的活塞，其中，

所述上部相对于所述下部横向地偏移，所述上部与所述下部部分地重叠，使得所述周向间隙相对于所述活塞基本上沿纵向延伸。

17.一种方法，包括：

提供包括活塞冠部径向内配合面和活塞冠部径向外配合面的活塞冠部，所述活塞冠部至少部分地限定了围绕所述活塞冠部的周边延伸的冷却通道；

将所述活塞冠部内配合面和所述活塞冠部外配合面与活塞裙部的相对应的活塞裙部内配合面和活塞裙部外配合面抵接在一起，以形成在所述内配合面之间的径向内接面区域、在所述外配合面之间的径向外接面区域以及设置在所述径向内接面区域和所述径向外接面区域之间的冷却通道，所述活塞裙部包括限定有活塞销孔的一对相反设置的销座，并且所述销座协作限定了大致敞开的中央区域，所述中央区域构造为用于接纳所述销座之间的连杆；以及

形成内轴环壁，所述内轴环壁设置在所述径向内接面区域的径向内侧，并且向上延伸至自由端，所述自由端相对于活塞组件在纵向上设置在所述活塞裙部的径向内配合面的上方。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：利用所述内轴环壁将所述径向内接面区域相对于所述中央区域封闭。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：形成上方轴环壁部，所述上方轴环壁部从所述活塞冠部向下延伸至上自由端，所述上自由端与所述下部协作限定了周向间隙。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：使所述上自由端相对于所述下部部分地横向偏移，所述上自由端因而与所述下部部分地重叠，使得所述周向间隙相对于所述活塞基本上沿纵向延伸。

21.根据权利要求17所述的方法，还包括：利用所述轴环壁限定环形通道，所述环形通道在所述轴环壁和所述径向内接面区域之间限定环形体积，所述周向体积限定相对于所述活塞沿纵向呈纵长型的侧截面。

22.根据权利要求17所述的方法，还包括：在所述轴环壁的上沿和所述活塞冠部的碗形燃烧室下表面之间限定周向间隙。