CN106050465A - 一种组合式活塞 - Google Patents

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赵世来
黄昌瑞
李振华
张治国
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Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

一种组合式活塞，涉及发动机技术领域。在位于第一气环槽、第二气环槽之间的活塞头侧壁进行倒角，两个倒角间的间隙、与发动机缸体之间的密封区域形成减压槽，增大了一环与二环的空间，减少了压力，提高了环在环槽底面的帖服性，使密封效果增强。

Description

一种组合式活塞
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种组合式活塞。
背景技术
目前在汽车发动机等机械行业中，活塞是由三部分组成，分为顶部、头部和裙部。头部、顶部被称为防漏部分。活塞顶部承受高温高压气体作用，与缸盖构成发动机燃烧室。起密封作用的活塞环主要安放在活塞头部的环槽内，与发动机缸壁形成密封，形成活塞的防漏部。燃烧室内90%气体是靠第一气环密封，其余靠第二气环密封，目前汽车发动机采用缸内直喷的形式已是主流，爆发压力很大，现有的活塞头部，无法保证一环的密封效果。
在发动机中，活塞还是发动机的心脏，活塞质量、强度、成本是我们最为关心的对象。在满足强度前提下，质量越轻越好。质量越小，功率损失越小，质量越大，功率损失就越大。目前大多数都是采用铝合金材料，对于大功率铝活塞，靠增加实体大小来满足，这样重量会很重。活塞本体对强度要求最高的部分是它的顶面强度，因为顶面受到的爆发压力最大，最容易破坏。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种使第一环槽密封效果更好的组合式活塞，其设计合理、结构简单、便于实现。
本发明所采用的技术方案是：一种组合式活塞，其技术要点是，包括：带有定位孔的活塞顶、带有定位孔的活塞头及活塞裙，活塞顶下部依次连接活塞头和活塞裙，对位于第一气环槽、第二气环槽之间的活塞头侧壁进行倒角，两个倒角间的间隙、与发动机缸体之间的密封区域形成环状减压槽。
活塞头上设置有第一半圆孔，定位销的直径略大于第一半圆孔，定位销安装在第一半圆孔内且与第一半圆孔过盈配合；活塞裙上设置有与活塞头的第一半圆孔相配合的第二半圆孔，第二半圆孔也与定位销过盈配合，使活塞头与活塞裙部连接在一起。
活塞顶上的定位孔与活塞头上的定位孔相贯通；对位于活塞头上的定位孔倒角，对定位销头部的四个端点倒圆角，且定位销头部的倒圆角应大于定位孔的倒角。
所述的活塞顶上每两个相邻的定位孔的圆心与活塞顶表面的圆心间形成的圆心角均相等。
所述的圆心角为45度。
本发明的有益效果是：该组合式活塞，在位于第一气环槽、第二气环槽之间的活塞头侧壁进行倒角，两个倒角间的间隙、与发动机缸体之间的密封区域形成环状减压槽，增大了一环与二环的空间，减少了压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中活塞结构剖视图；
图2为本发明活塞顶的结构示意图；
图3为本发明活塞头的结构示意图；
图4为图1中的减压槽的放大结构示意图；
图中序号说明如下：1活塞头、2活塞顶、3活塞裙、4第一气环槽、5第二气环槽、6环状减压槽、7定位孔、8定位销、9进气门坑、10排气门坑、11次推力面、12主推力面、13油环槽、14燃烧室。
具体实施方式
使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～4和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例中采用的组合式活塞，包括带有定位孔的活塞头1、带有定位孔的活塞顶2及活塞裙3，活塞头与活塞顶2为一体成型结构。本实施例中的活塞头1采用钛合金材料，其抗拉强度、抗腐蚀性、耐磨性、质量均优于铝合金。由于活塞裙3的强度要求要低于活塞顶2，因此活塞裙3采用铝合金材料，该活塞结构即能满足强度要求，又能满足质量轻的要求，符合活塞设计的发展趋势。
本实施例中位于活塞顶2上的燃烧室14为盆型结构，与缸盖一起构成发动机的燃烧室，可以直接锻造而成。在活塞顶1机加出进气门坑9和排气门坑10，次推力面11即为进气侧，主推力面12即为排气侧。
本实施例中在活塞头1上设置有第一半圆孔，定位销8的直径略大于第一半圆孔，定位销8安装在第一半圆孔内且与第一半圆孔过盈配合；活塞裙3上设置有与活塞头1的第一半圆孔相配合的第二半圆孔，第二半圆孔也与定位销8过盈配合，使活塞头1与活塞裙3连接在一起。
本实施例在活塞顶2底部和活塞头1上分别机加出8个圆形的定位孔7，活塞顶2底面上的定位孔与活塞头1上的定位孔7相贯通。活塞头1上的相邻的定位孔7的两个圆心与活塞头1表面的圆心间形成的圆心角均相等，本实施例中的圆心角为45度。对位于活塞头1上的定位孔7倒角，同时对定位销8头部的四个端点A、B、C、D处倒圆角，定位销8头部的倒圆角应大于定位孔的倒角，倒角的目的是减少应力集中，深度大小相等。
第一气环安装在活塞顶2上的第一气环槽4内，气体主要靠第一气环来密封，再靠位于活塞裙3上的第二气环槽5内的第二环气环密封。本实施例在位于第一气环槽4、第二气环槽5之间的活塞头侧壁进行倒角，两个倒角间的间隙、与发动机缸体之间的密封区域形成环状减压槽6。现有发动机的趋势爆发压力越大，缸内压力也就越大，设置在火力岸与二环岸之间的环状减压槽6，增大了一环与二环的空间，减少了压力，增大了一环上面与下面的压力差，即减少了一环的震颤，提高了第一气环在环槽底面的帖服性，使密封效果增强。油环安装在油环槽13内，活塞向上运行时起到布油作用，向下运行起到刮油作用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种组合式活塞，其特征在于，包括：带有定位孔的活塞顶、带有定位孔的活塞头及活塞裙，活塞顶下部依次连接活塞头和活塞裙，对位于第一气环槽、第二气环槽之间的活塞头侧壁进行倒角，两个倒角间的间隙、与发动机缸体之间的密封区域形成环状减压槽。
2.如权利要求1所述的组合式活塞，其特征在于，活塞头上设置有第一半圆孔，定位销的直径略大于第一半圆孔，定位销安装在第一半圆孔内且与第一半圆孔过盈配合；活塞裙上设置有与活塞头的第一半圆孔相配合的第二半圆孔，第二半圆孔也与定位销过盈配合，使活塞头与活塞裙部连接在一起。
3.如权利要求1或2任一权利要求1所述的组合式活塞，其特征在于，活塞顶上的定位孔与活塞头上的定位孔相贯通；对位于活塞头上的定位孔倒角，对定位销头部的四个端点倒圆角，且定位销头部的倒圆角应大于定位孔的倒角。
4.如权利要求1所述的组合式活塞，其特征在于，所述的活塞顶上每两个相邻的定位孔的圆心与活塞顶表面的圆心间形成的圆心角均相等。
5.如权利要求3所述的组合式活塞，其特征在于，所述的圆心角为45度。
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