[發明專利]活塞中的帶有在熱輸入區中定位的槽側壁的熱輸入區

在審

• 申請號: 201680064856.2
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN108350828A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: J·福格特;J·施佩曼
• 申請（專利權）人: KS科爾本施密特有限公司
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;B23K20/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧斐

一種內燃機的活塞，所述活塞包括上部件(1)和下部件(2)，所述上部件和下部件在接合平面(3)的區域中不可拆地借助于摩擦焊方法接合在一起，其中所述活塞具有至少一個環繞的環形槽(4)，其特征在于，所述接合平面(3)位于環形槽(4)的上側壁和下側壁之間，并且通過使用摩擦焊方法產生的熱影響區(5)至少包含環形槽(4)的上側壁和/或下側壁。

技術領域

本發明出發于一種根據權利要求1的前序部分的特征的內燃機的活塞，所述活塞包括上部件和下部件，所述上部件和下部件在接合平面的區域中不可拆地借助于摩擦焊方法接合在一起，其中，所述活塞具有至少一個環繞的環形槽。

背景技術

本發明涉及一種活塞、尤其是冷卻通道活塞，如其在DE 10 2010033 881A1中已知的那樣。

為了之后的運行制成的活塞由上部件和下部件形成，這兩個部件借助于摩擦焊彼此連接。在接合過程中產生環形的封閉的冷卻通道，所述冷卻通道由上部件和下部件形成。

上部件和下部件具有朝向彼此的接合面，所述接合面借助于摩擦焊彼此連接。在此以本身已知的方式產生摩擦焊突起。

在DE 10 2010 033 881 A1中已知的冷卻通道活塞具有同心地彼此嵌套的摩擦焊面，因此具有兩個摩擦焊區。

在靠外的環形摩擦焊面中，接合平面在環形區的區域中大致居中地在兩個環形槽之間設置在位于兩個環形槽之間的腹板中。由此直接在所述接合平面上方和直接在其下方產生熱影響區。向外大致在所述熱影響區的高度上產生摩擦焊突起，所述摩擦焊突起隨后必須從活塞的表面移除，從而活塞能夠安裝在內燃機的氣缸中。在此，摩擦焊突起的移除直至活塞的表面上，所述表面之后具有用于活塞在內燃機的氣缸中運行的最終尺寸。

發明內容

本發明所基于的目的是，對已知的活塞在其耐久性方面進行改進。

所述目的通過權利要求1的特征來實現。

按照本發明規定，接合平面位于環形槽的上側壁(上側壁所位于的平面、被上側壁包含的平面或與之偏離的平面)和下側壁(下側壁所位于的平面、被下側壁包含的或與之偏離的平面)之間，并且通過使用摩擦焊方法產生的熱影響區至少包含環形槽的上側壁和/或下側壁。

與根據現有技術的接合平面的位置和所產生的熱影響區的位置相比，本發明致力于，使得熱影響區伸展直至環形槽中。這具有下述優點：在加工摩擦焊時產生的焊接突起時，不僅能夠進行直至柱形活塞的外表面的加工，而且進行更深的加工，以便移除摩擦焊突起，并且同時或是將已存在的環形槽的在該處引入的摩擦焊突起清除，或是將該摩擦焊突起引入熱影響區的區域中并且必要時也引入環形槽的位于其上方或其下方的區域(在觀察活塞沖程軸線時)。由此，以有利的方式根據接合平面處于何處對槽上側壁或槽下側壁進行硬化。

特別有利的是，接合平面大致居中地(或是剛好居中，或是略微偏離中間、例如以小于或等于環形槽的高度的30％的量偏離)位于最下方的環形槽的上側壁和下側壁之間，并且所產生的熱影響區包含最下方的環形槽的上側壁和下側壁。尤其是在內燃機的高負載的活塞中被證明的是，(朝向氣缸腔的)上部環形槽的至少一個槽側壁(但也兩個槽側壁)的硬化是不足夠的。因此，對于所述環形槽需要其它用于硬化的方法(例如激光重熔)。對于這種情況，通過在摩擦焊方法中產生的熱影響區的硬化意外地就已經足夠。這普遍適用于插入該最下方的環形槽中的環的任意的結構類型的情況下的應用。此外也被證明的是，通過在摩擦焊方法中產生的熱影響區的硬化在三件式刮油環中是特別有效的，因為由此，槽側壁和刮油環的彼此鄰接的表面的磨損，即使存在，也僅是非常低的。

在將上部件和下部件借助于摩擦焊方法接合之后引入環形槽，能夠以至少下述兩種方法進行。