[發(fā)明專利]一種適應(yīng)高爆壓的汽油機活塞

在審

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• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103821629A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾少波;徐浩
• 申請（專利權(quán)）人: 馬勒技術(shù)投資（中國）有限公司
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機領(lǐng)域，具體涉及活塞。

背景技術(shù)

汽車活塞好比汽車發(fā)動機的中樞部位，在發(fā)動機啟動時候占了極其重要的地位。汽車活塞一方面用來承受氣體壓力，并通過活塞銷讓連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)；另一方面活塞頂部還是燃燒室的組成部分。

一般活塞分為活塞頭部、活塞裙部和活塞銷座三個部分。活塞頭部頂端的形態(tài)構(gòu)造取決于燃燒室的要求，一般采用平頂或接近平頂?shù)脑O(shè)計，以利于活塞減少與高溫氣體的接觸面積，使應(yīng)力分布均勻。有些發(fā)動機（例如直噴式柴油機和新型的缸內(nèi)噴注汽油機）為了提高燃燒效率，將爆燃減少到最小程度，使活塞頂端具有較復(fù)雜的形狀，例如設(shè)有一定深度的凹坑。在活塞頭部的側(cè)壁上開有一環(huán)繞活塞頭部的凹槽，參照圖1，通常叫做環(huán)槽1，環(huán)槽用于安裝活塞環(huán)，有利于防止漏氣和防止機油進入燃燒室。設(shè)在環(huán)槽之間，用于將環(huán)槽隔離的部分稱為環(huán)岸。

隨著發(fā)動機的爆發(fā)壓力及功率的提升，對環(huán)槽的磨損及活塞的熱負荷要求越來越高。現(xiàn)有的活塞，參照圖1，環(huán)槽受汽油機活塞壓縮高限制，第一環(huán)岸2的高度比較小，即使鑲鑄普通鑄鐵圈，其承受的最高爆壓一般不超過14MPa，否則環(huán)岸也可能會出現(xiàn)斷裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適應(yīng)高爆壓的汽油機活塞，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種適應(yīng)高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體，所述活塞主體包括一活塞頭部，所述活塞頭部的外壁上設(shè)有三道環(huán)槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環(huán)槽、第二環(huán)槽、第三環(huán)槽，其特征在于，所述活塞主體還包括一呈“m”型的鑄鐵圈，所述呈“m”型的鑄鐵圈嵌入所述活塞頭部，位于所述第三環(huán)槽的上方，且開口朝外；

以所述呈“m”型的鑄鐵圈位于上方的開口作為第一環(huán)槽，以所述呈“m”型的鑄鐵圈位于下方的開口作為第二環(huán)槽，以所述呈“m”型的鑄鐵圈用于將所述第一環(huán)槽與所述第二環(huán)槽隔離的部分作為第一環(huán)岸。

這樣，整個第一環(huán)岸都是由鑄鐵構(gòu)成，將極大的提高第一環(huán)岸的承壓能力。即使環(huán)岸高度不變，第一環(huán)岸能承受的爆發(fā)壓力也遠遠超過普通的帶鑄鐵圈的汽油機活塞，接近鋼活塞的水平（可承受20MPa的爆壓）。另一方面，在現(xiàn)有發(fā)動機技術(shù)水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。

所述鑄鐵圈優(yōu)選是含碳量在2%以上的鐵碳合金。以增加強度。所述鑄鐵圈的材質(zhì)可以是灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金等。

所述活塞頭部設(shè)有一與所述鑄鐵圈外輪廓配套的凹槽，所述凹槽位于所述第三環(huán)槽的上方，所述鑄鐵圈固定在所述凹槽內(nèi)。所述鑄鐵圈與所述凹槽之間可以通過鑄造的方式固定在一起，例如重力澆鑄或壓力澆鑄。

為了使所述鑄鐵圈與所述凹槽連接牢固，防止鑄鐵圈晃動或異位，所述鑄鐵圈至少在靠近所述凹槽的外側(cè)壁上設(shè)有與所述凹槽用防滑件配套的鑄鐵用防滑件。

作為一種優(yōu)選方案，所述凹槽用防滑件為條狀凸起，所述鑄鐵用防滑件為條狀凹槽。

作為另一種優(yōu)選方案，所述凹槽用防滑件為生成在凹槽上的條狀凸起，所述鑄鐵用防滑件為生成在所述鑄鐵圈上的條狀凸起。

各凸起可以是生產(chǎn)過程中的毛刺。凹槽可以是各種劃痕。

所述活塞主體為一汽油機活塞主體，所述汽油機活塞主體的活塞頭部頂端設(shè)有一凹坑。

汽油機活塞主體優(yōu)選鋁質(zhì)活塞主體，以降低成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的活塞的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的活塞的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。

參照圖2，一種適應(yīng)高爆壓的汽油機活塞，包括活塞主體4，活塞主體4包括一活塞頭部，活塞頭部的外壁上設(shè)有三道環(huán)槽，由活塞頭部自頂端往下依次為第一環(huán)槽、第二環(huán)槽、第三環(huán)槽，活塞主體4還包括一呈“m”型的鑄鐵圈3，呈“m”型的鑄鐵圈3嵌入活塞頭部，位于第三環(huán)槽的上方，且開口朝外；以呈“m”型的鑄鐵圈3位于上方的開口作為第一環(huán)槽，以呈“m”型的鑄鐵圈3位于下方的開口作為第二環(huán)槽，以呈“m”型的鑄鐵圈3用于將第一環(huán)槽與第二環(huán)槽隔離的部分作為第一環(huán)岸。這樣，整個第一環(huán)岸都是由鑄鐵構(gòu)成，將極大的提高第一環(huán)岸的承壓能力。即使環(huán)岸高度不變，第一環(huán)岸能承受的爆發(fā)壓力也遠遠超過普通的帶鑄鐵圈的汽油機活塞，接近鋼活塞的水平（可承受20MPa的爆壓）。另一方面，在現(xiàn)有發(fā)動機技術(shù)水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。