CN217270508U - 轻量化活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化活塞，属于汽油机活塞结构技术领域，包括活塞头部、主推力侧裙部和副推力侧裙部，所述主推力侧裙部和副推力侧裙部通过两侧的活塞面窗部连接；所述活塞面窗部上设置有销座，销座上开设有销孔，销孔偏心靠近主推力侧裙部；活塞面窗部下端设置有面窗加强筋；所述活塞面窗部上端与活塞头部间设置有减重腔，其特征在于，所述副推力侧裙部两侧的活塞面窗部上各开设有镂空孔，镂空孔靠近活塞面窗部下部与副推力侧裙部；所述活塞面窗部呈上宽下窄的钟形结构；所述销孔内部设置有一个减压弧；减压弧靠近副推力侧裙部，减压弧中心线与水平线夹角为30°~45°。与现有技术相比进一步减轻了活塞重量，并保证活塞具有足够的强度。

Description

轻量化活塞

技术领域

本实用新型涉及汽油机活塞结构技术领域，特别是属于一种轻量化活塞。

背景技术

随着发动机动力性、经济性、可靠性以及NVH需求的不断提高，并且在发动机爆发压力越来越大背景下，发动机对活塞的轻量化要求与结构强度要求也越来越高， 这就需要活塞不仅仅要满足高强度的要求，也要满足轻量化的要求。现汽油机转速已经达到6000n/min，活塞是发动机内部运动件，其重量的减轻有助于减小往复惯性力与发动机振动，同时提升其动力性与经济性。

传统的轻量化汽油机结构活塞，在活塞销孔方向，活塞环岸背部设置减重腔，使活塞质量有了较大幅度的降低，现无论国际还是国内主要活塞生产厂家，基本都是采用这种轻量化结构设计。但是随着对内燃机油耗与排放的进一步提高，传统的轻量化结构活塞并不能很好的满足未来需求。

发明内容

本实用新型的目的即在于提供一种轻量化活塞，其能够在保证活塞具有足够强度的前提下，减轻活塞重量。

本实用新型提供的轻量化活塞，包括活塞头部、主推力侧裙部和副推力侧裙部，所述主推力侧裙部和副推力侧裙部通过两侧的活塞面窗部连接；所述活塞面窗部上设置有销座，销座上开设有销孔；活塞面窗部下端设置有面窗加强筋，其特征在于，所述副推力侧裙部两侧的活塞面窗部上各开设有镂空孔，镂空孔靠近活塞面窗部下部与副推力侧裙部；所述活塞面窗部呈上宽下窄的钟形结构；所述销孔内部设置有一个减压弧，减压弧靠近副推力侧裙部。

进一步的，所述副推力侧裙部两侧的面窗加强筋厚度为4.5～5.0mm。

进一步的，所述减压弧中心线与水平线夹角为30°~45°。

本实用新型所提供的一种轻量化活塞，在副推力侧裙部两侧的活塞面窗部上各开设有镂空孔，由于副推力侧裙部承载压力小于主推力侧裙部，因此镂空孔不会影响活塞的结构强度，从而合理减轻了活塞重量；

本实用新型的活塞面窗部采用上宽下窄的钟形结构，这样在主推力侧裙部和副推力侧裙部的上侧面，其两端的活塞面窗部距离更近，能够增强主推力侧裙部和副推力侧裙部上端抗侧压力能力，提高了活塞的结构刚度；

本实用新型采用单减压弧设计，将减压弧设计在销孔内靠近副推力侧裙部位置，并且减压弧中心线与水平线夹角为30°~45°，此位置由于副推力侧裙部两侧的活塞面窗部设置有减重腔，因此减压弧不受副推力侧裙部的侧推力影响，相对于传统的对称减压弧设计，单减压弧在工作过程中变形更小，可以更好的起到降低活塞销孔应力集中的情况，提高了活塞的结构强度。

附图说明

附图部分公开了本实用新型具体实施例，其中，

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型由图1引出的A-A剖视图；

图3为本实用新型由图1引出的左剖视图；

图4为本实用新型由图1引出的后剖视图；

图5为本实用新型由图4引出的仰视图。

具体实施方式

本实用新型提供的轻量化活塞，包括活塞头部1、主推力侧裙部2和副推力侧裙部3，主推力侧裙部2和副推力侧裙部3通过两侧的活塞面窗部4连接；如图1所示，副推力侧裙部3两侧的活塞面窗部4上各开设有镂空孔9，镂空孔9靠近活塞面窗部4下部与副推力侧裙部3，由于副推力侧裙部3承载压力小于主推力侧裙部2，因此镂空孔9不会影响活塞的结构强度，从而合理减轻了活塞重量；

如图3所示，活塞面窗部4上端与活塞头部1间设置有减重腔7，减重腔7由活塞头部内侧面71、面窗壁外侧面72以及过渡连接活塞头部内侧面71与面窗壁外侧面72上部的凹坑倒圆73所构成；如图5，减重腔7内设置有减重腔加强筋8；减重腔加强筋8一端与活塞头部1连接，另一端与活塞面窗部4上端连接；减重腔加强筋8间隔分布在减重腔7内，并将减重腔7分割成三部分；减重腔加强筋8能够增强活塞头部环岸部位的强度，防止发动机工作过程中，环岸出现非正常变形；

如图4所示，活塞面窗部4呈上宽下窄的钟形结构，这样在主推力侧裙部2和副推力侧裙部3的上侧面，其两端的活塞面窗部4距离更近，能够增强主推力侧裙部2和副推力侧裙部3上端抗侧压力能力，提高活塞的结构刚度；

如图2所示，主推力侧裙部2和副推力侧裙部3为非对称结构，主推力侧裙部2的厚度大于副推力侧裙部3的厚度，这样活塞面窗部4与副推力侧裙部3连接部分的弧度大于活塞面窗部4与主推力侧裙部2连接部分的弧度，这会给副推力侧裙部3两侧的活塞面窗部4预留出更大的面积，用来开设减重腔7，合理减轻了活塞重量；

如图1所示，活塞面窗部4下端设置有面窗加强筋10，主推力侧裙部2两侧的面窗加强筋10厚度优选为5.0～5.5mm，副推力侧裙部3两侧的面窗加强筋10厚度优选为4.5～5.0mm，面窗加强筋10能够增加活塞面窗部4的强度，防止在侧压力下，活塞面窗部4变形或出现裂纹；

活塞面窗部4上设置有销座5，销座5上开设有销孔6，销孔6偏心靠近主推力侧裙部2；销孔6内部设置有一个减压弧11；减压弧11靠近副推力侧裙部3，减压弧11中心线与水平线夹角为30°~45°。与传统活塞的对称减压弧设计相比，本实用新型的减压弧11设计位置，由于副推力侧裙部3两侧的活塞面窗部4设置有减重腔7，因此减压弧11不受副推力侧裙部3的侧推力影响，在工作过程中变形更小，可以更好的起到降低活塞销孔6应力集中的情况。

综上所述，本实用新型相对于现有方案，进一步减轻了活塞重量，并保证活塞具有足够的强度。

Claims (3)

1.一种轻量化活塞，包括活塞头部（1）、主推力侧裙部（2）和副推力侧裙部（3），所述主推力侧裙部（2）和副推力侧裙部（3）通过两侧的活塞面窗部（4）连接；所述活塞面窗部（4）上设置有销座（5），销座（5）上开设有销孔（6）；活塞面窗部（4）下端设置有面窗加强筋（10），其特征在于，所述副推力侧裙部（3）两侧的活塞面窗部（4）上各开设有镂空孔（9），镂空孔（9）靠近活塞面窗部（4）下部与副推力侧裙部（3）；所述活塞面窗部（4）呈上宽下窄的钟形结构；所述销孔（6）内部设置有一个减压弧（11），减压弧（11）靠近副推力侧裙部（3）。

2.根据权利要求1所述的轻量化活塞，其特征在于，所述副推力侧裙部（3）两侧的面窗加强筋（10）厚度为4.5～5.0mm。

3.根据权利要求1所述的轻量化活塞，其特征在于，所述减压弧（11）中心线与水平线夹角为30°~45°。

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