CN104603419A - 具有冷却油道和封闭环腔的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了活塞及制造活塞的活塞和方法。一种示例性活塞组件可包括活塞顶和活塞裙。该活塞顶可包括向下朝向顶环壁的活动端延伸的顶环壁。该活塞裙可包括成对的相对布置的销凸台，所述销凸台分别限定活塞销孔，该活塞销孔构造用于接收紧固销凸台之间连杆的活塞销。所述活塞裙可进一步包括沿着径向内界面区域与径向内顶啮合表面邻接的径向内裙啮合表面，以及沿着径向外界面区域与径向外顶啮合表面邻接的径向外裙啮合表面，使得冷却通道被大致封闭。所述活塞裙可进一步包括向上延伸至所述顶环壁的活动端的内环壁。

Description

具有冷却油道和封闭环腔的活塞

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月27日递交的第61/665125号美国临时申请案以及2012年6月28日递交的第61/665629号美国临时申请案的优先权，它们各自的内容以全文引用的方式特此明确地并入本文中。

背景技术

内燃机的动力缸组件通常包括布置在发动机机体的圆柱形空腔内的往复式活塞。圆柱形空腔的一端可以是封闭的，而另一端可以是敞开的。圆柱形空腔的封闭端以及活塞的上部部分或顶限定了燃烧室。圆柱形空腔的敞开端准许连接杆进行振荡运动，该连接杆将活塞的下部部分连结到曲柄轴，该曲柄轴部分地浸在油池中。曲柄轴将活塞的线性运动(由燃烧室中燃料的燃烧产生)转换成旋转运动。

发动机，特别是活塞，处于增大的应力下，这是不断努力提高整体效率的结果，例如通过降低活塞重量和/或提高压力以及与发动机运行相关的温度。因此，活塞冷却对在发动机整个寿命内此类运行条件的增大的应力重要性增大。为了降低活塞组件的运行温度，可环绕活塞周边设置冷却油道，在该冷却油道中可导入曲柄箱油以降低活塞的运行温度。

包括周边冷却油道的已知活塞设计还包括中心布置的油道，并允许周边油道和中心油道之间直接的冷却剂流体连通。在活塞组件中形成这种中心油道可能是复杂且昂贵的。

因此，需要一种降低发动机孔内运动相关的摩擦损失并且允许充分冷却(诸如通过设置冷却油道，同时简化活塞结构)的稳固且轻质的活塞设计。

附图说明

现参照附图，详细示出了示例性说明。尽管附图呈现了代表性实施例，但是各图未必是按比例绘制的，并且某些特征可以被放大，以更好地说明和解释说明性实施例的创新方面。此外，本文所述的实施例无意是详尽的或否则限制于或约束于诸图中所示以及以下详细描述中所公开的精确形式和配置。通过参照以下附图来详细地描述示例性说明：

图1是示例性活塞组件的透视图；

图2示出了根据一种示例性说明的活塞组件的示例性的径向的内界面区域和外界面区域的剖视图，其中活塞顶部分与活塞裙部分分开；

图3示出了在将活塞顶部分与活塞裙部分接合之前，图2所示的活塞组件的示例性界面区域的剖视图；

图4示出了在将活塞顶部分与活塞裙部分接合之后，图2和图3所示的活塞组件的界面区域的剖视图；

图5A示出了根据另一种示例性说明，活塞组件的径向内界面区域和外界面区域的剖视图，其中活塞顶部分与活塞裙部分接合；

图5B示出了图5A的细节5B的放大图；图6为制造活塞组件的示例性方法的过程流程图。

具体实施方式

说明书中提及“示例性说明”、“实例”或类似语言表示结合示例性方法描述的特定特征、结构或特性包括在至少一种说明中。在说明书各个位置出现短语“在一种说明中”或类似形式的语言未必全是指同一种说明或实例。

本文中提供了活塞组件以及制造该活塞组件的方法的各种示例性说明。示例性活塞组件可包括活塞顶以及活塞裙。该活塞顶可包括径向内顶啮合表面和径向外顶啮合表面，且该活塞顶可至少部分限定围绕顶的周边延伸的冷却油道。该活塞顶可进一步包括向下朝向顶环壁的活动端延伸的顶环壁。该活塞裙可包括成对的相对布置的销凸台，这些销凸台分别限定配置用于接收活塞销的活塞销孔，该活塞销用于将连杆紧固在销凸台之间。该活塞裙可进一步包括径向内裙啮合表面和径向外裙啮合表面，该径向内裙啮合表面沿着径向内界面区域与径向内顶啮合表面邻接，该径向外裙啮合表面沿着径向外界面区域与径向外顶啮合表面邻接，使得冷却油道基本被封闭。该活塞裙可进一步包括径向内界面区域的径向向内布置且向上延伸至顶环壁活动端的内环壁。

形成活塞的示例性方法可包括设置包括径向内顶啮合表面和径向外顶啮合表面的活塞顶，该活塞顶至少部分限定围绕该顶的周边延伸的冷却油道。该方法可进一步包括是内顶啮合表面和外顶啮合表面与相应的活塞裙的内裙啮合表面和外裙啮合表面邻接。因此，径向内界面区域形成在内啮合表面之间，且径向外界面区域形成在外啮合表面之间。此外，冷却油道可被布置在径向内界面区域和径向外界面区域之间。该活塞裙可包括成对的相对布置的限定销孔的销凸台，这些销孔配置用于接收将连杆紧固在销凸台之间的活塞销。该方法可进一步包括形成从顶向下延伸至顶环端的顶环壁，并设置向上延伸至顶环壁的活动端的裙环壁。

现参照图1，示出了示例性的活塞组件100。活塞组件100可包括活塞顶102和活塞裙104。活塞顶102可包括燃烧碗108和带环部分110，该带环部分110经配置用于抵靠收纳活塞组件100的发动机孔(未图示)进行密封。例如，带环部分110可以限定一个或多个圆周凹槽111，圆周凹槽111收纳活塞环(未图示)，活塞环又在活塞组件100在发动机孔内做往复运动期间抵靠发动机孔表面进行密封。

活塞裙104一般在发动机运行期间支撑活塞顶102，例如通过与发动机孔(未图示)的表面对接以使活塞组件100在孔内做往复运动期间保持稳定。例如，活塞裙104可以具有外表面112，外表面112大体上限定了环绕活塞组件100的至少一部分周边的圆形外形。该外形可以对应于发动机孔表面，发动机孔表面可以是大体上圆柱形的。随着活塞在孔内往复移动，活塞裙104的外表面112一般可以沿着孔表面滑动。

活塞裙104也可以包括活塞销凸台107。活塞销凸台107一般可以形成有孔隙106，所述孔隙106配置以收纳活塞销(未图示)。例如，活塞销可以插入穿过活塞销凸台107中的孔隙，由此大体上将裙104紧固到连杆(未图示)。销凸台107通常限定销凸台107之间的开放面积170，例如用于收纳连杆(未图示)。

现参见图2，更详细地示出了示例性活塞100a。活塞组件100a的活塞顶102a和活塞裙104a可以便利的任何方式彼此紧固。例如，活塞顶102a可限定径向外啮合表面和径向内啮合表面118a、114a，这些啮合表面与活塞裙104a的对应的径向外啮合表面和径向内啮合表面120a、116a邻接。啮合表面114、116、118、120各自可分别围绕活塞顶102和活塞裙104的至少一部分圆周延伸。在图2的示例性图示中，径向外顶啮合表面和径向内顶啮合表面118a、114a通常可分别大致围绕顶102a的整个周边延伸。类似地，径向外裙啮合表面和径向内裙啮合表面120a、116a还可大致围绕活塞组件100和/或裙104a的整个周边延伸，并且总体对应于顶啮合表面118a、114a，如下文将进一步描述。

顶啮合表面和裙啮合表面114、116、118和120可供运转以在径向内啮合表面114a、116a之间限定径向内界面区域I，并在径向外啮合表面118a、120a之间限定径向外界面区域O。当活塞顶102a和活塞裙104a被固定地紧固时，活塞顶102a和活塞裙104a可以经由界面区域I、O中的一个或两个区域彼此紧固。

圆周延伸的冷却油道126a可部分由活塞顶102a和活塞裙104a的带环部分110限定。例如，图2的示例性图示包括冷却油道126a，该冷却油道126a总体围绕活塞顶102a的周边延伸，并可在运行期间循环冷却剂，例如机油，从而降低活塞的运行温度。此外，冷却剂的循环可有利于围绕活塞组件100，特别是在活塞组件100的上部，例如活塞顶102和燃烧碗108处，保持更稳定的或更均一的温度。

活塞顶102和活塞裙104通常可共运行以在径向内界面区域I和径向外界面区域O之间限定冷却油道126。例如，如图2所示，活塞裙104a可形成冷却油道126a的下边界，从而使冷却油道126a封闭在顶102a内，并防止冷却剂自由进入和流出冷却通道126a。同时，还可设置一个或多个孔隙(未图示)以准许油或其它冷却剂以可控方式从发动机(未图示)离开冷却油道126a/进入冷却油道126a至发动机，从而进一步降低和/或稳定与活塞100a及其组件相关的运行温度。

顶啮合表面114a、118a通常可限定平整的或平面的圆周向延伸的表面，这些表面与活塞裙104a的相应的径向内啮合表面和径向外啮合表面116a、120a对齐。如下文将进一步描述的，裙啮合表面116a、120a和顶啮合表面114a、118a分别可大致平行于另一组件上相应的啮合表面而对齐，从而有利于顶啮合表面114a、118a分别与裙啮合表面116a、120a邻接。

活塞顶102和活塞裙104可以任何方式彼此紧固或固定地接合，该方式是便利的，并包括，但不限于焊接技术，诸如摩擦焊接、电子束焊接、激光焊接、锡焊；或者非焊接技术，诸如粘合剂粘结，这仅作为实例。在一个实例中，活塞顶和活塞裙以焊接法，例如摩擦焊接接合。在另一示例性说明中，一个或两个顶啮合表面114a、118a可以使用任何便利的方式(例如，通过焊接操作，诸如摩擦焊接，或粘合剂粘结，这只作为实例)紧固到其相应的裙啮合表面116a、118a，由此将活塞顶102与活塞裙104紧固到一起。

活塞顶102和活塞裙104各自的径向外啮合表面118a、120a由于径向内啮合表面114a、116a的紧固而邻接，并且不需要被固定地紧固。或者，径向外啮合表面118a、120a可例如通过焊接、粘结或任何其他便利的方式被固定地紧固。例如，对于期望最大耐受力的特别重载的活塞应用，两对径向外啮合表面和径向内啮合表面114、116、118、120的固定紧固可以是理想的。

通过使活塞顶102与活塞裙104固定地接合，活塞组件100通常可被形成为一体式的或“单块的”组件，其中活塞顶102和活塞裙104的组件在分别包括径向内啮合表面114、116和径向外啮合表面118、120的界面区域I、O处接合。即，活塞顶102通常与活塞裙104一起使用，使得活塞裙104在紧固至顶之后相对于活塞顶102是不能移动的，尽管活塞顶102和活塞裙104是单独的组件。

活塞顶102和活塞裙104可由便利的任何材料构成。在一种示例性的说明中，活塞顶102和活塞裙104由相同的材料，例如钢形成。在另一实例中，活塞顶102可由与活塞裙104不同的材料形成。因此，用于活塞顶102的材料可包括与活塞裙104不同的机械性能，例如屈服点、抗张强度、缺口韧性或导热性，这仅作为实例。可将任何便利的材料或组合用于活塞顶102和活塞裙104。仅作为实例，活塞顶102和/或活塞裙104可由钢材、铸铁、铝材、复合材料或粉状金属材料形成。活塞顶102和活塞裙104还可以不同工艺形成，例如活塞顶102可通常为单个铸件，而活塞裙104可经锻造。可使用便利的任何材料和/或形成的组合。

在活塞顶102和活塞裙104被焊接(例如摩擦焊接)在一起的实例中，一个或多个焊瘤(图2中未示出)可被形成在活塞顶102和活塞裙104之间。例如，可形成分别从径向内界面区域I径向向外和向内延伸的焊瘤。此外，可形成从径向外界面区域O径向向内延伸的焊瘤。从径向外界面区域径向向外延伸的另一焊瘤通常可为沿着径向外界面区域O的摩擦焊接操作的另一副产物，并可被去除以形成活塞组件100的相对光滑的外表面。例如，焊瘤可经由机械操作去除。

在图2至图4示出的示例性说明中，焊瘤通常可包含在临近界面区域的成对的环壁中。例如，活塞顶102a和活塞裙104a各自可包括一个或多个围绕限定在活塞顶102a和活塞裙104a之间的任何一个界面区域大致圆周向延伸的壁或环。更具体地，如图2中所示，第一对活塞顶和活塞裙的环壁132a、122a分别可被径向向内地定位在径向内界面区域I中。顶环132a和裙环122a可共运行以从活塞裙的销凸台之间的销的中心区170a阻碍或阻止径向内界面区域I和/或径向向内延伸的焊瘤(图2中未示出)。由此，顶环132a和裙环122a通常可共运行以封闭径向内界面区域I。此外，顶环132a和裙环122a通常可防止焊瘤沿着界面区域在活塞顶102a和活塞裙104a之间延伸的表面中形成凸起，这将在下文进一步描述。因此，环壁132、122的表面在完成焊接工艺后通常是光滑的，并且可提供非常少(如果有的话)的来自任何焊瘤或摩擦焊接操作的另一副产物的表面凸起。

示例性活塞100可具有额外的环壁。例如，如图2中可见，第二对顶环壁和裙环壁132b、122b可被设置为在径向外侧上邻近径向内顶啮合表面和径向内裙啮合表面114a、116a，使得顶环壁和裙环壁132b、122b被配置在由活塞顶102a和活塞裙104a形成的冷却油道126a中。此外，第三对顶环壁和裙环壁132c、122c可被设置为在其径向内侧上邻近径向外顶啮合表面和径向外裙啮合表面118a、120a，使得顶环壁和裙环壁132c、122c被配置在冷却油道126a中。

裙环壁122a、122b、122c(统称为122)通常可从活塞裙104向上延伸。如图2中可见，裙环壁122分别可邻近对应的啮合表面向上延伸至限定邻接表面192的活动端190。此外，顶环132可从顶102向下延伸至限定相对的邻接表面196的活动端194。环132、122的活动端190、194延至邻接表面192、196彼此邻接或配合，从而封闭邻近环壁132、122的啮合表面。如图3中可见，环壁132、122通常可共运行以封闭焊瘤180’(图3中用虚线表示)，否则焊瘤180’将从邻近的啮合表面进一步延伸开。响应于与邻近的啮合表面，例如图3中所示的啮合表面114a、116a相关的摩擦焊接操作，焊瘤180’可增多。环壁132、122可包括从邻近的界面区域，例如径向内界面区域I径向向内延伸的焊瘤180’。更具体地，如图4中可见，图4为经摩擦焊接在一起后的活塞顶102a和活塞裙104a的图示，任何焊瘤均包含在顶环壁132a、132b和裙环壁122a、122b内。邻接表面192、196可大致垂直于活塞的纵轴线A-A(图2中未示出)延伸。在另一示例性说明中，邻接表面192、196大致平行于相连的顶啮合表面和裙啮合表面114、116延伸。

如图4可见，邻接表面192、196通常可彼此抵靠邻接，以封闭在与顶啮合表面和裙啮合表面114a、116a相关的摩擦焊接操作中产生的任何焊瘤。由此，顶环壁和裙环壁132、122通常可封闭焊瘤。此外，顶环壁和裙环壁132、122通常可围绕焊瘤界定较小的约束焊瘤的环形腔164a或油道，并且在一些情况下限定焊瘤增多，并将焊瘤限制在由顶环壁和裙环壁132、122形成的腔/油道中。由此，从图4可见，摩擦焊接操作后结合的啮合表面的外观可为，顶环壁和裙环壁132、122围绕相连的顶啮合表面和裙啮合表面114、116延伸并使其闭合。因此，焊瘤通常可“填充”由顶啮合表面和裙啮合表面形成的腔164a。通过对比，当未以此种方式约束时通常形成的常规焊瘤通常可倾向于增多至超过由环壁132、122限定的极限值，例如与图3中虚线所示的焊瘤180’相似。

如图2中可见，顶环壁和裙环壁132、122的相对邻接表面192、196可限定预定的轴向距离D1、D2，该轴向距离D1、D2使它们相对于其相连的顶啮合表面和裙啮合表面114、116轴向隔开。轴向距离D1、D2可分别对应于与接合顶啮合表面和裙啮合表面114、116相关的摩擦焊接操作相关的顶锻长度的约1.5倍。因此，邻接表面192、196可在完成摩擦焊接操作期间进行接触。此外，来自其相应啮合表面192、196的邻接表面192、196由此通常可彼此齐平，并和以充足的力邻接以防止外来因素(例如液体、污染物等)入侵，同时不干扰顶啮合表面和裙啮合表面之间的摩擦焊接操作。

在一些示例性方法中，顶环和裙环132、122之间的邻接可足以防止液体入侵至环油道164a中。例如，顶环和裙环132a、122a的活动端190、194可以足以约束或防止液体(例如机油或冷却剂)整体入侵至环油道164a中的预定力邻接在一起。此外，封闭的环油道164a还阻止任何污物或碎片(例如碎屑)入侵，该污物或碎片可能干扰活塞顶102和活塞裙104的径向内啮合表面114、116之间的焊接接合。

现参见图5A和5B，在活塞100b的另一示例性说明中，活塞顶102b和活塞裙104b分别可包括大致圆周向延伸的壁或内“环”。更具体地，活塞顶102b可包括顶环132d，同时活塞裙104b包括裙环122d。环122d、132d分别可径向向内定位在径向内界面区域I中。顶环132d和裙环122d可共运行以大致阻碍或阻止来自活塞100的中心区170b的径向内界面区域I和/或径向向内延伸的焊瘤。顶环132d和裙环122d由此可共运行以大致封闭径向内界面区域I和/或焊瘤180，从而形成环状环腔或油道164c。

裙环122d可从活塞裙104b大致向上延伸。裙环122d邻近径向内焊瘤180向上延伸至活动端161。此外，顶环132d从活塞顶102向下延伸至活动端163。环的活动端161、163可抵靠彼此邻接或配合，从而封闭从径向内界面区域I径向向内延伸的焊瘤。此外，顶环132d和裙环122d之间的邻接可足以防止液体入侵至环油道164c中。在一个实例中，顶环和裙环132d、122d的活动端161、163以足以在环油道164b中保持2巴压力的预定力邻接在一起。因此，如果不是完全阻止，也基本阻止了任何液体(例如机油或冷却剂)侵入环油道164c中。此外，被封闭的环油道164b还防止任何污物或碎片(例如碎屑)入侵，它们可能干扰活塞顶102和活塞裙104的径向内啮合表面114b、116b之间的焊接接合。

由图5B可见，顶环和裙环132d、122d的活动端161、163分别可限定成角度的端面160、162，它们抵靠彼此而邻接或适配。例如，随着顶102b和裙104b被焊接在一起，成角度的端面160、162可彼此大致对齐或者彼此基本平行，从而随着活塞顶102和活塞裙104焊接在一起并且顶环和裙环132d、122d彼此进行接触而有利于滑动配置。随着活塞顶102和活塞裙104被焊接在一起，例如通过摩擦焊接，作为成角度的端面160、162对齐的结果，成角度的端面160、162之间的邻接力以总体可控的方式，例如以线性方式增大。由此，在活塞顶102b和活塞裙104b焊接在一起时，邻接力相对可控的增大可使任何干扰最小化，例如由于从裙环122d施加至顶环134d的侧向力，或者反之亦然。由环的成角度的端面160、162限定的角度a，例如相对于垂直线C-C测定的，该垂直线C-C平行于纵向轴线A-A(图5A和图5B中未示出)，可以允许活塞顶和裙环之间大致可控且持久的配合的方式限定。在一个示例性说明中，角度a是与活塞100的纵轴线A-A的斜角。在另一实例中，一个或两个成角度的端面160、162与活塞100的纵轴线形成锐角。

现参见图6，示出了制造活塞组件的示例性方法600。方法600通常可开始于方块602，在该步骤中提供活塞顶。例如，如上所述，活塞顶102可包括径向内顶啮合表面和径向外顶啮合表面114、116。此外，活塞顶102可至少限定围绕顶102的周边延伸的冷却油道126。随后，方法600可进行至方块604。

在方块604中，活塞顶的内顶啮合表面和外顶啮合表面分别与活塞裙的内顶啮合表面和外顶啮合表面邻接。例如，前面所述的径向内界面区域I在活塞100的内顶啮合表面116和内裙啮合表面120之间形成，径向外界区域O在活塞100的外顶啮合表面114和外裙啮合表面118之间形成。同时，一个冷却油道126被限定于径向内界面区域I和径向外界区域O之间。另外，活塞裙104可包括成对的相对布置的活塞销凸台107，活塞销凸台107分别限定了活塞孔隙106。销凸台通常限定销凸台107之间的开放面积170用于收纳连杆。

进行至方块606，形成一种裙环壁。例如前面所述，裙环壁在径向的内界面区域I中径向朝内地布置，并向上延伸至裙环壁122的活动端。方块606可进行至方块608。

在方块608中，形成一种顶环壁。例如前面所述，示例顶环壁132提供一个轴向向下延伸的活动端，活动端用于联系或邻接裙环壁122，由此封闭邻接区域和/或焊瘤。

进行至方块610，径向内界面区域基本封闭顶环壁和裙环壁的中心区域。例如前面所述，环壁132、122封闭径向内界面区域I用于限定销凸台107之间的开放面积170。

在示例性方法中，一对啮合表面和/或活塞顶102和活塞裙104的邻接区域由环壁封闭，该环壁通常限定与啮合表面相关的摩擦焊接操作产生的焊瘤的传播。例如，图2所示，活塞顶102a具有相互配合的顶环壁132和裙环壁122限定啮合表面114、116a产生的焊瘤的传播。顶环壁和裙环壁132、122限定被摩擦焊接操作产生的焊瘤充分填充的环形腔164a。在其他方法中，例如前面图5A和图5B所示，环壁132d、122d限定一个更大的封闭环形腔164b，该环形腔允许焊瘤180在环形腔164的范围内。尽管如此，环壁132d、122d通常限定一个关闭的环形腔164，用来阻止污染物、润滑液、冷却液或操作中的类似物的进入。

在一些示例中，例如前面图2-4所述，环壁132d、122d限定邻接表面可大致垂直于活塞100的纵轴线A-A。在与邻接表面相关的摩擦焊接操作中，邻接表面192、196通常可促进邻接联系。此外，邻接表面192、196可限定与啮合表面相联的轴线距离，从而促进邻接表面的邻接联系，这些邻接表面通常提供一个环形腔164同时不产生摩擦焊接操作中过度的负载。

如前面所述，在一些示例性说明中，裙环壁132d、122d的活动端161、163课分别限定相互邻接或适配的成角度的端面160、162，活塞顶102和活塞裙104焊接在一起，环壁132d、122d彼此进行接触，进而促进滑动的配置。通过摩擦焊接操作，活塞顶102和活塞裙104焊接在一起，成角度的端面160、162之间的邻接力以总体可控的方式增大，例如以环壁132d、122d初始联系或彼此轴向相关的方式。相应的，成角度的端面160、162促使在摩擦焊接操作中，邻接力相对可控的增大可使任何干扰最小化，进而导致横向力将裙环壁122d和顶环壁134d分开，或反过来，使活塞顶102b和活塞裙104b焊接在一起。

在方块612中，活塞顶和活塞裙可经由径向内界面区域和径向外界面区域中的一个或两个区域彼此固定地紧固。例如，前面所述的活塞顶和活塞裙可经由摩擦焊接、粘性焊接或其他实用方法中的活塞顶和活塞裙的径向内界面区域和/或径向外界面区域彼此固定地紧固。例如，如插图所示，当采用摩擦焊接时，焊瘤可在邻接的啮合表面114、116、118、120中形成。在示例性说明中，焊瘤180在封闭环形腔164的径向内界面区域I径向向内延伸。

关于本文所描述的过程、系统、方法、试探等，应理解，虽然此类过程的步骤等已被描述成是根据某种有序顺序来发生，但是所述步骤以不同于本文所述次序的次序来执行也可以实践此类过程。应进一步理解，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或可以省去本文所述的某些步骤。换句话说，在本文中提供过程的描述是为了说明某些实施例，并且这些描述决不应被理解为限制所主张的发明。

因此，应理解，以上描述旨在说明而非限制。在阅读完上文的描述之后将能了解到除了所提供的实例之外的许多实施例以及应用。本发明的范围不应参考上文的描述来确定，而是应该改为参考所附权利要求书以及此权利要求书所享有的等效物的整个范围来确定。所预期和希望的是，在本文所论述的技术中将有进一步的发展，并且所揭示的系统和方法将并入到此类的其他实施例中。总之，应理解，本发明能够进行修改和变化，并且只受以下权利要求书所限制。

除非本文中明确地做出了相反的指示，否则权利要求书中所使用的所有术语都希望给出的是它们最广泛的合理解释以及所属领域的技术人员所理解的所述术语的一般涵义。具体地说，除非权利要求中明确地做出了相反的限制，否则例如“一”、“所述”等单数词语的使用应被视为阐述了所指示元素的一者或多者。

Claims (22)

1.一种活塞，包括：

活塞顶，所述活塞顶包括径向的内顶啮合表面和外顶啮合表面，所述活塞顶至少部分限定围绕所述活塞顶的周边延伸的冷却油道，所述活塞顶包括向下延伸至顶环端部的顶环壁；以及

活塞裙，包括：

成对的相对布置的销凸台，所述销凸台分别限定活塞销孔并共同运转以限定通常敞开的中心区域，所述中心区域构造用于在所述销凸台之间接收连杆；

径向内裙啮合表面，所述径向内裙啮合表面沿着径向的内界面区域与所述径向的内顶啮合表面邻接；

径向外裙啮合表面，所述径向外裙啮合表面沿着径向的外界面区域与所述径向的外顶啮合表面邻接，使得冷却油道被基本封闭；以及

裙环壁，所述裙环壁在所述径向的内界面区域中径向朝内地布置，并且向上延伸至所述顶环壁的活动端。

2.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁和所述裙环壁用预定的力邻接。

3.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁和所述裙环壁中的至少一个限定成角度的端面，所述成角度的端面相对于所述活塞的纵向轴线以斜角取向。

4.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁限定成角度的上部端面，且所述裙环壁限定成角度的下部端面，所述成角度的上部端面基本平行于所述成角度的下部端面。

5.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁与所述裙环壁横向对齐。

6.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁与所述裙环壁和径向内界面区域共运行以封闭环形油道。

7.根据权利要求6所述的活塞，其中，从邻近所述顶环壁和所述裙环壁的相关的成对的顶啮合表面和裙啮合表面延伸的焊瘤被包含在环形油道中。

8.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述活塞顶和所述活塞裙沿着所述活塞顶和所述活塞裙的径向内啮合表面和径向外啮合表面中的至少一种被摩擦焊接在一起。

9.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁和所述裙环壁限定基本垂直于所述活塞的纵轴线延伸的相对的邻接表面。

10.根据权利要求9所述的活塞，其中，所述相对的邻接表面以预定的力邻接。

11.根据权利要求9所述的活塞，其中，所述相对的邻接表面基本平行于所述顶啮合表面和所述裙啮合表面中的至少一个配合对取向。

12.根据权利要求1所述的活塞，其中所述活塞顶和所述活塞裙沿着所述活塞顶和所述活塞裙的径向内啮合表面和径向外啮合表面中的至少一种被摩擦焊接在一起。

13.根据权利要求1所述的活塞，其中，所述顶环壁和所述裙环壁的相对的邻接表面各自限定分别距离相联的顶啮合表面和相联的裙啮合表面的预定的轴向距离，

其中，所述预定的轴线距离约等于与所述相联的顶啮合表面和所述相联的裙啮合表面相联的顶锻长度的1.5倍。

14.一种活塞，包括：

活塞顶，所述活塞顶包括径向的内顶啮合表面和外顶啮合表面，所述活塞顶至少部分限定围绕所述活塞顶的周边延伸的冷却油道，所述活塞顶包括向下延伸至顶环端部的顶环壁；以及

活塞裙，包括：

成对的相对布置的销凸台，所述销凸台构造用于收纳销凸台之间的连杆；

径向内裙啮合表面，所述径向内裙啮合表面沿着径向的内界面区域与所述径向的内顶啮合表面邻接；

径向外裙啮合表面，所述径向外裙啮合表面沿着径向的外界面区域与所述径向的外顶啮合表面邻接，使得冷却台被基本封闭；以及

裙环壁，所述裙环壁被布置为邻近所述径向内界面区域和所述径向外界面区域中之一，并且向上延伸至所述顶环壁的活动端。

15.根据权利要求14所述的活塞，其中，所述裙环壁被径向向内地布置在所述径向内界面区域中。

16.一种方法，包括：

提供包括径向内顶啮合表面和径向外顶啮合表面的活塞顶，所述活塞顶至少部分限定围绕所述活塞顶的周边延伸的冷却油道；使所述径向内顶啮合表面和所述径向外顶啮合表面与活塞裙的相应的内裙啮合表面和外裙啮合表面邻近，以在所述内裙啮合表面之间形成径向内界面区域，在所述外裙啮合表面之间形成径向外界面区域，并且冷却油道布置在所述径向内界面区域和所述径向外界面区域之间，所述活塞裙包括成对的相对布置的销凸台，所述销凸台限定活塞销孔，并共运行以限定构造用于收纳所述销凸台之间的连杆的通常敞开的中心区；

形成从所述活塞顶向下延伸至顶环端的顶环壁；以及

提供裙环壁，所述裙环壁径向朝内地布置在所述径向的内界面区域中，并且向上延伸至所述顶环壁的活动端。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括用所述顶环壁从所述中心区域封闭径向内界面区域。

18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括用所述顶环壁和裙环壁限定环形油道。

19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括所述顶环壁和所述裙环壁中的至少一个限定了成角度的端面。

20.根据权利要求16所述的方法，进一步包括限定所述顶环壁和所述裙环壁的相对的邻接表面，所述相对的邻接表面基本垂直于所述活塞的纵向轴线延伸。

21.根据权利要求16所述的方法，进一步包括限定从所述顶环壁的相对的邻接表面分别至相联的顶啮合表面和相联的裙啮合表面的预定轴向距离；以及确立预定的轴向距离为约等于与所述相联的顶啮合表面和所述相联裙啮合表面相联的顶锻长度的1.5倍。

22.根据权利要求16所述的方法，进一步包括将所述径向内顶啮合表面和所述径向外顶啮合表面分别摩擦焊接至所述径向内裙啮合表面和所述径向外裙啮合表面。