CN104074624A - 活塞总成 - Google Patents

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Abstract

本发明为活塞总成，是一种包括活塞裙(200)；及借助柱头螺栓(300)结合于所述活塞裙(200)的上部的活塞顶(100)的活塞总成，其特征在于，所述活塞裙(200)的上部面(220)和活塞顶的上部面(120)之间形成油槽(140、150)，所述活塞顶(100)的上部面(120)形成有圆周状的环状部(121)和直线方式的多个放射形肋片(122、123)，所述多个放射形肋片(122、123)借助所述环状部(121)，分为外侧肋片(122)和内侧肋片(123)。

Description

活塞总成
技术领域
本发明涉及柴油机的活塞总成，尤其涉及一种具有由球状石墨铸铁制造的顶的活塞,在活塞总成中，肋片(rib)安装于活塞顶(pistonCrown)内部。
背景技术
一般而言，内燃机用活塞起到如下功能，根据发动机的吸气-压缩-做功-排气的冲程顺序，沿着汽缸内壁进行上、下往复运动，并向连杆传输力。
对于高性能的发动机，为了克服在运转中发生的高温的热和高压的爆发压力，包含活塞爆发面和活塞环槽的活塞上部结构为活塞顶，通过机械式特性优秀的锻造形式制造，相对受力较弱的其它部分为活塞裙，由铸铁等材料制造，由此，通过锻造方式造制造活塞顶时，具有如下问题：锻造材料成本高，加工困难，且生产力低，从而提高了活塞价格。
并且，为了避免因顶部的冷却效率低，且运转中，因热膨胀，活塞顶的外径大于汽缸套的内径，而阻挡活塞流出，使活塞和汽缸之间具有较宽的间隙，由此降低燃烧效率，且为产生煤烟或NOx等环境污染物的主要原因中的一种。
将活塞顶和裙用铸铁等单一材料铸造成一体型活塞时，对于现有的一部分活塞，具有活塞内部形成肋片的结构，但因铸造制成，内部无法形成供存储冷却油的油槽空间，冷却效率较差，且与由锻造钢和铸铁制造的组装式活塞一样，存在产生环境有害物质等的大量问题。并且，结构强度较弱，不能提高燃烧压力，难以用于高输出功率发动机。
作为在活塞顶形成肋片的发明，有公开专利2010-0127449，但作为用于活塞总成旋转的结构，本发明在不进行旋转的状态下，形成地更加坚固。
发明内容
技术课题
本发明目的为提供一种活塞总成，为解决冷却性能问题和结构强度问题，用铸造材料代替一直使用至今的锻造材料的活塞顶。
技术方案
本发明提供一种活塞总成，是一种包括活塞裙200；及通过柱头螺栓300结合于所述活塞裙200的上部的活塞顶100的活塞总成，其特征在于，所述活塞裙200的上部面220和活塞顶的上部面120之间，形成有油槽140、150，所述活塞顶100的上部面120形成有圆周状的环状部121和直线形式的多个放射形肋片122、123，所述多个放射形肋片122、123，根据所述环状部121分为外侧肋片122和内侧肋片123。
并且，本发明的外侧肋片122特征在于，高于内侧肋片123。
并且，在本发明的活塞裙200的上部面220形成有中心的润滑通道222。
并且，本发明的活塞裙200的上部面220形成有与所述活塞顶100的上部面120的环状部121对应的环状部221，
所述柱头螺栓300能够结合所述活塞裙200的环状部221和所述活塞顶100的环状部121。
并且，本发明的活塞顶100的环状部121或活塞裙200的环状部221形成有油路124、223。
并且，本发明的所述外侧肋片122和所述内侧肋片123在从侧面壁侧趋向中央部侧的方向，高度渐渐变小。
并且，本发明为活塞总成，是一种包括活塞裙500；及通过柱头螺栓300结合于所述活塞裙500的上部的活塞顶400的活塞总成，其特征在于，所述活塞裙500的上部面520和活塞顶的上部面420之间，形成有油槽440、450，所述活塞顶400的上部面420形成有部分圆周状的部分环状部421和直线形式的多个放射形肋片422、423，所述多个放射形肋片422、423的一部分通过所述部分环状部421，分为外侧肋片和内侧肋片。
并且，在本发明的所述活塞顶400和所述活塞裙500的中心部借助柱头螺栓300而分别形成结合部460、560，并依次形成有延伸至中心部的结合部460的肋片422和未抵至所述结合部460的肋片423。
并且，在本发明的活塞裙500的上部面520的偏离中心部的位置上形成有润滑通道522。
并且，本发明的所述活塞裙500的上部面520形成有与所述活塞顶400的上部面420的部分环状部421对应的部分环状部521。
并且，本发明的所述活塞顶400的环状部421或活塞裙500的环状部521形成有油路。
并且，本发明的所述多个肋片422、423在从侧面壁侧趋向中央部侧的方向，高度渐渐变小。
有益效果
根据所述结构，与冷却油的接触面积变宽，通过油道，冷却油的循环变得顺畅，从而，形成更强的冷却效果。并且，放射形肋片起到加强肋的作用，支撑从顶内部直接传输爆发压力的爆发面，即活塞顶的上部面，提高对传输至活塞顶的爆发压力的持久性。
由此，本发明与现有的组装式活塞相比，提高了活塞的品质、可靠性和寿命，具有适用于要求更高输出功率的发动机的效果。
并且，通过如此优秀的性能，将现有的锻造而成的活塞顶，通过铸造制成，提高了根据工艺变化而形成的生产能力和材料的加工性能。
附图说明
图1为本发明的优选的一实施例的活塞总成的截面图；
图2为图1的活塞总成的活塞顶的底面图；
图3为显示在图1的活塞总成的活塞顶的油流动通道的截面图；
图4为显示在图1的活塞总成的活塞裙的油流动通道的截面图；
图5为本发明的另一优选的实施例的活塞总成的底面图；
图6为图5活塞总成的活塞顶的底面图。
附图符号说明
100:活塞顶          110:侧面壁
120:上部面          121:环状部
122:外侧肋片        123:内侧肋片
124:油路            130:油道
140:外侧油槽        150:内侧油槽
160:肋片的高度      200:活塞裙
210:侧面壁          220:上部面
221:环状部          222:润滑通道
223:油孔
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的结构进行更详细地说明。应当理解：在此因各个附图上的符号保持一致性，其它附图也以相同的符号进行标注，也具有相同的结构及作用。
图1为本发明的优选的活塞总成，显示上部的活塞顶100借助下部的活塞裙200和柱头螺栓300进行组装的状态。
图2为显示所述图1的活塞总成中的活塞顶100的底面图。
本发明中的活塞裙200在汽缸套内壁中直接与所述套壁摩擦移动，活塞顶100组装于活塞裙200上，直接接收因燃气而产生的热和压力，所述活塞裙200和所述活塞顶100借助柱头螺栓300结合。
活塞裙200由圆筒状侧面壁210和上部面220构成，在上部面220具有与活塞顶100的上部面120的环状部121接触的圆周状的环状部221和中央的润滑通道222。
在活塞顶100也具有侧面壁110和上部面120，在上部面120形成有延伸至上部面的下方的肋片122、123和圆周状的环状部121，并在所述环状部121与活塞裙200的环状部221接触。
所述活塞顶100和活塞裙200的环状部221借助柱头螺栓300连接。
在本发明中，活塞顶的肋片122、123形成为直线形式的放射方向，借助环状部121分为外侧的肋片122和内侧的肋片123。
所述肋片122、123使形成供给至活塞总成的内部的油道130。
图1的箭头显示活塞总成内部的油的供给路径，油通过接近活塞裙200的侧面壁210的上部面220，被供给至活塞顶100的外侧油槽140，通过形成于活塞裙200或活塞顶100的环状部221或121的油孔或狭缝223、124，图3至图4所示供给至中央的油槽150，并借助活塞裙200的中央的润滑通道222重新移动至活塞裙200侧。
并且，也可以油路逆向方式进行。
图3显示在活塞顶100的上部面120的环状部121形成油孔124，图4显示在活塞裙200的上部面220的环状部221形成油孔223。
如上说明所示，活塞顶的肋片借助从上部面120向下方形成圆周状的环状部121，分为外侧肋片122和内侧肋片123，从外侧肋片122趋向内侧肋片123方向，肋片的高度渐渐变小(参照下面附图符号160的说明)。
图1的附图符号160作为连接内侧肋片123及外侧肋片122的下端部的线，可看出内侧肋片及外侧肋片的高度从侧面壁110侧趋向中央部，其高度渐渐变小。
如上所述本发明中，活塞裙200的环状部221支撑活塞顶100的环状部121，活塞顶100的肋片起到支撑活塞顶100的上部面120的加劲肋作用，从而，提高对传输至活塞顶的爆发压力的持久性。
并且，本发明的肋片增加活塞顶100与冷却油接触面积，并且，肋片起到引导冷却油移动流道的作用，而形成油道130，从而，冷却油的循环变得顺畅，且产生了更强的冷却效果。
如上所述，本发明改善热应力和结构强度而形成活塞总成时，利用铸钢或铸铁或球状石墨铸铁而铸造制成了顶，在生产力和加工性能上显示出了大幅度改善效果。
并且，通过如上所述结构制造时，具有如下优点：在材料方式下生成内部的油槽140、150和肋片122、123，无需经过另外的加工工序。
图5为本发明的另一优选的实施例的活塞总成的截面图，图6为图5的活塞总成的活塞顶的底面图。
图5中显示的活塞总成与图1不同，活塞顶400和活塞裙500形成有在中心部结合柱头螺栓300的结合部460、560，活塞裙500的润滑通道522形成于偏离中心部一定间距的位置。
并且，如图6底面图所示，活塞顶400的肋片422、423依次形成有延伸至中心部的结合部460的肋片422和未抵至结合部460的肋片423。
因越趋向该圆筒状活塞顶400的中央部，肋片422、423之间的间距越窄，由此，依次形成较长地形成的肋片和较短地形成的肋片。
并且，图6中从活塞顶400的上部面420延伸的部分环状部421形成非完全圆周状的局部圆周状，借助所述部分环状部421，肋片422、423的一部分分为内侧肋片和外侧肋片。
图5及图6的活塞总成中，冷却油通过相邻于活塞裙500的侧面壁510的上部面520供给至油槽440，沿着借助肋片422、423形成油路430供给至中心，并借助润滑通道522流至活塞裙500侧，也可逆向进行。
图5及图6的附图符号相互对应。
上述说明的本发明并非通过上述实施例及附图限定，本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的技术思想的范围内，可进行各种置换、添加及变更。

Claims (5)

1.一种活塞总成，是一种包括活塞裙(200)；及借助柱头螺栓(300)结合于所述活塞裙(200)的上部的活塞顶(100)的活塞总成，其特征在于：
所述活塞裙(200)的上部面(220)和活塞顶的上部面(120)之间形成油槽(140、150)，
所述活塞顶(100)的上部面(120)形成有圆周状的环状部(121)和形成有供冷却油流动的油道(130)的直线状的多个放射形肋片(122、123)，所述多个放射形肋片(122、123)借助所述环状部(121)，分为外侧肋片(122)和内侧肋片(123)，所述外侧肋片(122)的高度高于所述内侧肋片(123),
所述活塞裙(200)的上部面(220)形成有与所述活塞顶(100)的上部面(120)的环状部(121)对应的环状部(221)，所述柱头螺栓(300)结合所述活塞裙(200)的环状部(221)和所述活塞顶(100)的环状部(121)，所述活塞顶(100)的环状部(121)或活塞裙(200)的环状部(221)形成油路(124、223)。
2.根据权利要求1所述的活塞总成，其特征在于：
所述活塞裙(200)的上部面(220)的中心部形成润滑通道(222)，所述外侧肋片(122)和所述内侧肋片(123)在从侧面壁侧趋向中央部侧的方向，高度渐渐变小。
3.一种活塞总成，是一种包括活塞裙(500)；及借助柱头螺栓(300)结合于所述活塞裙(500)的上部的铸造的活塞顶(400)的活塞总成,其特征在于：
所述活塞裙(500)的上部面(520)和活塞顶的上部面(420)之间形成油槽(440、450)，
在所述活塞顶(400)的上部面(420)形成局部为圆周状的部分环状部(421)和形成有供冷却油流动的油道(430)的直线形式的多个放射形肋片(422、423)，所述多个放射形肋片(422、423)的一部分根据所述部分环状部(421)，分为外侧肋片和内侧肋片,
在所述活塞顶(400)和所述活塞裙(500)的中心部分别形成借助柱头螺栓(300)结合的结合部(460、560),
依次形成延伸至中心部的结合部(460)的肋片(422)和未抵至所述结合部(460)的肋片(423)，
在所述活塞裙(500)的上部面(520)的偏离中心部一定间距的位置上，形成润滑通道(522)。
4.根据权利要求3所述的活塞总成，其特征在于：
所述活塞裙(500)的上部面(520)形成与所述活塞顶(400)的上部面(420)的部分环状部(421)对应的部分环状部(521),
所述活塞顶(400)的环状部(421)或活塞裙(500)的环状部(521)形成油路。
5.根据权利要求4所述的活塞总成，其特征在于：
所述多个肋片(422、423)在从侧面壁侧趋向中央部侧的方向，高度渐渐变小。
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