CN203248267U - 内燃机挤流活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内燃机挤流活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，活塞头部顶面边部为无倒角的锐边结构，本实用新型的内燃机挤流活塞的活塞头部顶面边部因不加工倒角，可避免因倒角结构造成的对可燃气体或高温高压燃气产生向活塞与活塞缸之间的间隙的导向，可降低活塞与活塞缸之间的间隙内的可燃气体和高温高压燃气的浓度，减小气环的径向载荷，降低高温高压燃气对气环的腐蚀，延长气环的使用寿命，降低内燃机的维护成本。

Description

内燃机挤流活塞

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机活塞，尤其涉及一种内燃机挤流活塞。 

背景技术

活塞是内燃机的“心脏”，与活塞缸和缸盖配合形成燃烧室，通过可燃气体在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气膨胀做功，进而推动活塞运动带动曲轴旋转输出转矩，随着车辆对内燃机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少发动机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。现有技术中活塞一般由头部、裙部和活塞销座构成，活塞头部按顶面结构不同可分为平顶、凸顶和凹顶三种结构，分别能与活塞缸和缸盖构成不同的燃烧室结构，能通过活塞的运动对可燃气体产生不同的导向和挤流作用，促进燃气的混合，有助于燃烧，但不论何种结构的活塞，按现有的加工工艺，活塞头部顶面边部均加工有倒角，导致压缩和做功行程时，对相应的可燃气体或高温高压燃气产生向活塞与活塞缸之间的间隙进行导向的作用，使活塞与活塞缸之间的间隙内的可燃气体或高温高压燃气浓度增大，而压缩行程时该区域内的可燃气体燃烧产生的高温高压燃气和做功行程时该区域内的高温高压燃气做功时都主要作用于气环的端面，不仅增加气环所承受的径向载荷，使气环在高温高压燃气冲击力和活塞环槽支撑力作用下产生较大剪切应力，易变形损坏， 影响气环的使用寿命及其与活塞缸之间的密封配合，而且气环易受高温高压燃气的腐蚀，导致气环的维护周期缩短，内燃机的维护成本增加。 

因此，为解决上述问题，需要一种内燃机挤流活塞，避免在压缩和做功行程时对相应的可燃气体或高温高压燃气产生向活塞与活塞缸之间的间隙进行导向的作用，降低活塞与活塞缸之间的间隙内的可燃气体和高温高压燃气的浓度，减小气环的径向载荷，降低高温高压燃气对气环的腐蚀，延长气环的使用寿命，降低内燃机的维护成本。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种内燃机挤流活塞，其活塞头部顶面边部为无倒角的锐边结构，避免了倒角结构产生的对可燃气体或高温高压燃气产生的向活塞与活塞缸之间的间隙进行导向的作用，可降低活塞与活塞缸之间的间隙内的可燃气体和高温高压燃气的浓度，减小气环的径向载荷，降低高温高压燃气对气环的腐蚀，延长气环的使用寿命，降低内燃机的维护成本。 

本实用新型的内燃机挤流活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座；所述活塞头部顶面边部为无倒角的锐边结构。 

进一步，所述活塞头部侧壁自上至下排列设有第一环槽、第二环槽和第三环槽，且第一环槽与第二环槽之间的环岸的直径大于火力岸的直径； 

进一步，所述第一环槽和火力岸表面设有耐磨防护层； 

进一步，所述耐磨防护层通过阳极氧化方法制成，耐磨防护层的厚度为8～18μm； 

进一步，所述耐磨防护层的表面粗糙度Ra≤1.2μm； 

进一步，所述活塞头部顶面设有活塞气门避让坑；所述活塞气门避让坑与火力岸拉通； 

进一步，所述活塞销座上设有用于安装活塞销并且同轴设置的两个销孔；所述销孔由位于中段的直孔段和连接于直孔段两端的喇叭孔段构成；所述喇叭孔段与直孔段圆滑过渡连接。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型的内燃机挤流活塞的活塞头部顶面边部不加工倒角，可避免因倒角结构造成的对可燃气体或高温高压燃气产生向活塞与活塞缸之间的间隙的导向，可降低活塞与活塞缸之间的间隙内的可燃气体和高温高压燃气的浓度，减小气环的径向载荷，降低高温高压燃气对气环的腐蚀，延长气环的使用寿命，降低内燃机的维护成本。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述： 

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为图1的左视图； 

图3为图1的俯视图； 

图4为图1的A-A剖视图； 

图5为图3的B-B剖视图； 

图6为图3的C-C剖视图； 

图7为图4的D处放大视图。 

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1的左视图，图3为图1的俯视图，图4为图1的A-A剖视图，图5为图3的B-B剖视图，图6为图3的C-C剖视图，图7为图4的D处放大视图，如图所示：本实施例的内燃机挤流活塞，包括活塞头部1、活塞裙部2和活塞销座3；所述活塞头部1顶面边部为无倒角的锐边结构。 

本实施例中，所述活塞头部1侧壁自上至下排列设有第一环槽4、第二环槽5和第三环槽6，且第一环槽4与第二环槽5之间的环岸7的直径大于火力岸8的直径，自上至下是以活塞头部1的顶面所在的一侧为上，相反的一侧为下，使用时，第一道气环在高温高压燃气冲击下的部分受力面由第一环槽4与第二环槽5之间的环岸7支撑，能提高第一道气环的抗冲击稳定性。 

本实施例中，所述第一环槽4和火力岸8表面设有耐磨防护层9，在发动机以较高的特定性能参数和低顶部高度的情况下运行时，第一道环槽的温度将大于250℃，这个温度可以造成环槽表面和第一道环之间产生细微的焊连，尤其新的发动机更容易产生，设置耐磨防护层9可有效防止上述现象发生，同时能提高环槽的热负荷。 

本实施例中，所述耐磨防护层9通过阳极氧化方法制成，耐磨防护层9的厚度为8～18μm，耐磨防护层9厚度适中，当超过这一范围时，加工时需要较高的电压和较长的时间，从而造成工装内部和活塞热量上升，同时一也导致涂层破坏的危险，出现阳极氧化层变软和疏松，无法抵抗磨损和引起活塞环的断裂。 

本实施例中，所述耐磨防护层9的表面粗糙度Ra≤1.2μm，发动机内活塞环槽阳极氧化层的粗糙度Ra1.5～2.5μm与粗糙度Ra≤1.2μm的涂层相比，得到的汽油渗透值是后者的两倍，因此，本实施例能够达到较低的汽油渗透值。 

本实施例中，所述活塞头部1顶面设有活塞气门避让坑10；所述活塞气门避让坑10与火力岸8拉通，活塞气门避让坑10与火力岸8拉通是指将活塞气门避让坑10与火力岸8之间的薄壁处挖除，使活塞气门避让坑10的底面直接延伸至火力岸8；由于活塞在气缸内工作时，活塞顶面承受瞬变高温燃气的作用，燃气的最高温度可达2000～2500℃，因而活塞顶的温度也很高，而现有技术中多数活塞顶面设有防止活塞与气门干涉的避让坑，由于活塞顶的温度很高，如果避让坑与火力岸8之间的最小壁厚过薄，那么该最小壁厚处可能被会烧损，形成缺陷，本实施例将气门坑与火力岸8拉通，可避免烧损。 

本实施例中，所述活塞销座3上设有用于安装活塞销并且同轴设置的两个销孔11；所述销孔11由位于中段的直孔段12和连接于直孔段12两端的喇叭孔段13构成；所述喇叭孔段13与直孔段12圆滑过渡连接，销孔11两端设置成喇叭状是降低应力集中最有效的方法，可降低应力集中约30%，锥度△值根据燃气压力下活塞销的变形及有利于销孔11磨损来确定，一般取0.01～0.04mm，另外还可降低销孔11内侧上缘比压，防止该处应力集中而疲劳损坏， 及增加销孔11的贮油作用。 

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (7)

1.一种内燃机挤流活塞，其特征在于：包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座；所述活塞头部顶面边部为无倒角的锐边结构。

2.根据权利要求1所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述活塞头部侧壁自上至下排列设有第一环槽、第二环槽和第三环槽，且第一环槽与第二环槽之间的环岸的直径大于火力岸的直径。

3.根据权利要求2所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述第一环槽和火力岸表面设有耐磨防护层。

4.根据权利要求3所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述耐磨防护层通过阳极氧化方法制成，耐磨防护层的厚度为8～18μm。

5.根据权利要求4所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述耐磨防护层的表面粗糙度Ra≤1.2μm。

6.根据权利要求5所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述活塞头部顶面设有活塞气门避让坑；所述活塞气门避让坑与火力岸拉通。

7.根据权利要求6所述的内燃机挤流活塞，其特征在于：所述活塞销座上设有用于安装活塞销并且同轴设置的两个销孔；所述销孔由位于中段的直孔段和连接于直孔段两端的喇叭孔段构成；所述喇叭孔段与直孔段圆滑过渡连接。

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