CN109072812A - 连接到凹穴的无通道活塞 - Google Patents

Abstract

提供一种活塞无通道活塞，其能够实现改进的热效率、燃料消耗和发动机性能。活塞包括从活塞下侧暴露的顶部底面表面、环形带、活塞销凸台以及通过支柱连接到活塞销凸台的一对裙板。活塞包括内部顶部底面区域，该内部顶部底面区域沿着顶部底面表面延伸并且由裙板、支柱和活塞销凸台所围绕。活塞还包括一对沿着顶部底面表面延伸的外部凹穴，每个外部凹穴由环形带的一部分、活塞销凸台中的一个以及将一个活塞销凸台连接到裙板的支柱所围绕。每个活塞销凸台包括从内部顶部底面区域延伸到外部凹穴中的一个的开口，用于输送冷却油。开口位于相关的活塞销凸台的销孔和顶部底面表面之间。

Description

连接到凹穴的无通道活塞

相关申请的交叉引用

本美国发明专利申请要求2016年3月1日提交的美国临时申请专利号62/302,040和2017年2月24日提交的美国发明专利申请号15/441,659的优先权，其全部内容在此通过引用整体而并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于内燃机的活塞，以及制造该活塞的方法。

背景技术

发动机制造商遇到了日益增长的提高发动机效率和性能的需求，包括但不限于改善燃料经济性、减少油耗、改进燃料***、增加缸膛内的压缩载荷和工作温度、减少通过活塞的热损失、改善零部件的润滑、降低发动机重量并将发动机制造得更紧凑、同时降低与制造相关的成本。

虽然希望增加燃烧室内的压缩载荷和工作温度，但仍然需要将活塞的温度保持在可工作的限度内。而且，实现压缩载荷和工作温度的增加需要进行权衡，因为这些希望的“增加”限制了活塞压缩高度以及因此整体活塞尺寸和质量可以降低的程度。这对于具有封闭或部分封闭的冷却通道的典型活塞结构来说，降低活塞的工作温度尤其麻烦。由于用于将上部和下部部件结合在一起的连接工艺，制造具有沿着结合接头连接在一起以形成封闭或部分封闭的冷却通道的上部和下部部件的活塞的成本通常增加。此外，发动机重量可以降低的程度受到需要用钢制造上述“含冷却通道(cooling gallery-containing)”活塞的需求的影响，因此它们能够承受施加在活塞上的机械载荷和热载荷的增加。

最近，已经开发出没有冷却通道的单件式钢制活塞，并且可以将其称为“无通道”活塞。这种活塞可减轻重量，降低制造成本并降低压缩高度。无通道活塞由冷却油喷嘴喷雾冷却，轻微喷涂仅用于润滑，或者不喷洒任何油。由于没有冷却通道，这种活塞通常比具有传统冷却通道的活塞承受更高的温度。高温会导致钢制活塞的上部燃烧表面氧化或过热，这随后会导致连续的活塞破裂并可能导致发动机故障。高温还会导致沿着活塞的顶部底面区域的油降解，例如在喷射冷却或润滑油的燃烧碗下面。由于高温引起的另一个潜在问题是冷却油可以在冷却或润滑油与活塞顶部底面接触的区域中产生厚的碳层。该碳层可能导致活塞过热而可能发生破裂和发动机故障。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种用于内燃机的活塞，其能够提供改进的热效率、燃料消耗和发动机性能。活塞包括上壁，该上壁包括从活塞下侧暴露的顶部底面表面。活塞还包括环形带，环形带从上壁悬垂并围绕活塞的中心轴线周向延伸。一对活塞销凸台从上壁悬垂，并且一对裙板从环形带悬垂并通过支柱连接到活塞销凸台。内部顶部底面区域沿着顶部底面表面延伸并且由裙板、支柱和活塞销凸台围绕。一对外部凹穴沿着顶部底面表面延伸，并且每个外部凹穴由活塞销凸台中的一个、环形带的一部分以及将一个活塞销凸台连接到相邻裙板的支柱所围绕。活塞还包括开口，该开口通过活塞销凸台中的一个从内部顶部底面区域延伸到外部凹穴中的一个。

本发明的另一方面提供一种制造活塞的方法。该方法包括提供包括上壁的主体，上壁包括从活塞的下侧暴露的顶部底面表面，环形带从上壁悬垂并围绕活塞的中心轴线周向延伸，一对活塞销凸台从上壁悬垂，一对裙板从环形带悬垂并通过支柱连接到活塞销凸台，内部顶部底面区域沿着顶部底面表面延伸并且由裙板、支柱和活塞销凸台围绕，一对外部凹穴沿着顶部底面表面延伸，每个外部凹穴由活塞销凸台中的一个、环形带的一部分以及将一个活塞销凸台连接到相邻裙板的支柱所围绕。该方法还包括形成开口，该开口通过活塞销凸台中的一个从内部顶部底面区域延伸到外部凹穴中的一个。

附图说明

当结合以下详细描述和附图考虑时，将更容易理解本发明的这些和其他方面、特征和优点，其中：

图1是本发明的示例性实施例的无通道活塞的仰视图，该无通道活塞可包括活塞销凸台中的开口；

图2是本发明的示例性实施例的无通道活塞的侧横截面图，该无通道活塞包括活塞销凸台中的开口；

图2A是图2的活塞的开口的放大视图，其中标识了开口的长度和宽度；

图3是另一示例实施例的无通道活塞的侧横截面图，该无通道活塞包括活塞销凸台中的开口；

图4是又一示例实施例的无通道活塞的侧横截面图，该无通道活塞包括活塞销凸台中的开口；

图5是另一示例实施例的无通道活塞的侧横截面图，该无通道活塞包括活塞销凸台中的开口；

图5A示出了在内燃机运行期间图5的活塞中的冷却油的运动；

图6是又一示例实施例的无通道活塞的侧横截面图，该无通道活塞包括活塞销凸台中的开口；以及

图6A示出了在内燃机运行期间图6的活塞中的冷却油的运动。

具体实施方式

图1-6示出了本发明的示例性实施例构造的活塞10的视图，活塞10用于在内燃机(例如现代的、紧凑的、高性能的车辆发动机)的缸膛或腔室(未示出)中往复运动。活塞10是无通道的，因此与具有冷却通道的活塞相比具有减小的重量或质量。与其他无通道活塞相比，活塞10在内燃机运行期间也可以在降低的温度下运行。活塞10还有助于提高发动机的热效率、燃料消耗和性能。

如图所示，活塞10具有由单件金属材料(例如钢)形成的整体式主体。整体式主体可以通过机械加工、锻造或铸造形成，如果需要，可以在此后进行精加工以完成构造。因此，活塞10不具有连接在一起的多个部件，例如彼此连接的上部和下部部件，这对于具有由冷却通道底板限定或部分限定的封闭或部分封闭的冷却通道的活塞是常见的。相反，活塞10是“无通道的”，因为它没有冷却通道底板或限定或部分限定冷却通道的其他特征。图1中示出了无通道活塞10的仰视图，图2-6中示出了无通道活塞的横截面图。

由钢或其他金属制成的主体部分坚固且耐用，以满足现代高性能内燃机的高性能要求，即升高的温度和压缩载荷。用于构造主体的钢材料可以是诸如SAE 4140等级的合金或不同的合金，这取决于特定发动机应用中活塞10的要求。由于活塞10无通道，活塞10的重量和压缩高度被最小化，从而允许在其中部署活塞10的发动机相对于包括冷却通道的活塞实现减轻的重量并且更紧凑。此外，即使活塞10是无通道的，活塞10在使用期间也可以充分冷却，以承受最严苛的工作温度。

活塞10的主体部分具有上部头部或顶部部分，其提供上壁12。上壁12包括上燃烧表面14，其直接暴露于内燃机的缸膛内的燃烧气体。在示例性实施例中，上燃烧表面14围绕中心轴线A形成燃烧碗，或非平面、凹入或起伏的表面。提供顶部平台18以及多个环形槽20的环形带16从上壁12悬垂并且沿着活塞10的外径周向延伸。

活塞10还包括一对活塞销凸台24，其通常从上壁12和顶部底面表面34悬垂，在环形带16的内侧。活塞销凸台24并提供一对横向间隔开的销孔26，它们与顶部底面表面32垂直间隔开。活塞10还包括一对裙板28，裙板28从环形带16悬垂并且彼此径向相对设置。裙板28通过支柱30连接到活塞销凸台24。

活塞10的顶部底面表面32位于上壁12的下侧，与上燃烧表面14直接相对并且在环形带16的径向内侧。顶部底面表面32优选地位于距燃烧碗的最小距离处，并且基本上是与燃烧碗直接相对侧的表面。当从底部直视活塞10时，顶部底面表面32在此限定为可见的表面，不包括任何销孔26。顶部底面表面32通常形成为配合到上燃烧表面14的燃烧碗。当从活塞10的下侧观察时，顶部底面表面32也是敞开暴露的，并且它不受封闭或部分封闭的冷却通道的限定。

与具有封闭或部分封闭的冷却通道的对比活塞相比，活塞10的顶部底面表面32具有更大的总表面积(遵循表面轮廓的3维区域)和更大的投影表面积(2维区域，平面，如平面图所示)。沿着活塞10下侧的这个敞开区域提供了直接进入油溅或从曲轴箱内直接喷射到顶部底面表面32上，从而允许整个顶部底面表面32直接被来自曲轴箱内的油喷溅到，同时还允许油围绕活塞销(未示出)自由地飞溅，并且进一步显著减小活塞10的重量。因此，尽管没有典型的封闭或部分封闭的冷却通道，但是无通道活塞10的大致敞开的构造允许顶部底面表面32的最佳冷却和对销孔26内的活塞销接头的润滑，同时减少燃烧碗附近表面上的油停留时间，这是一定体积的油保留在表面上的时间。减少的停留时间可以减少焦化油的有害积聚，这例如可以在具有封闭或基本封闭的冷却通道的活塞中发生。这样，活塞10可以在长时间使用时保持“清洁”，从而使其保持基本上没有积聚。

示例性实施例的活塞10的顶部底面表面32由活塞10的若干区域提供，包括内部顶部底面区域34和外部凹穴36，其在图1和图4-6中最佳示出。位于中心轴线A处的顶部底面表面32的第一部分由内部顶部底面区域34提供。内部顶部底面区域34由活塞销凸台24、裙板28和支柱30围绕。由内部顶部底面区域34提供的顶部底面表面32的2维和3维表面积通常被最大化，使得可以增强由油飞溅或从曲轴箱向上喷射到暴露表面引起的冷却，从而加快活塞10的特殊冷却。在图2-4的示例性实施例中，当从底部观察时，内部顶部底面34区域的顶部底面表面32是凹入的，使得在活塞10从活塞10的一侧到活塞10的相对侧往复运动期间可以输送油，从而用于进一步增强活塞10的冷却。

顶部底面表面32的第二区域由外部凹穴36提供，外部凹穴36位于活塞销凸台24的外部。每个外部凹穴36由活塞销凸台24中的一个、支柱30的将一个活塞销凸台24连接到相邻裙板28的一部分以及环形带16的一部分所围绕。

为了在运行期间减小活塞10的重量和温度，活塞销凸台24中的至少一个，优选地两个活塞销凸台24，包括开口38，以将内部顶部底面区域34连接到相邻的外部凹穴36。开口38或一对开口38优选地沿顶部底面表面32设置，以增加顶部底面表面32的表面积，该顶部底面表面32可以用冷却油喷溅。开口38还可以允许冷却油从内部顶部底面区域34传递到外部凹穴36，从而改善外部凹穴36的冷却并且在运行期间降低活塞10的温度。开口38还减小了活塞10的质量，并且增加了顶部底面表面32的表面积，使得冷却油可以移除更多的热量并因此降低活塞10的温度。

在示例性实施例中，在每个销孔26上方存在一个开口38，并且每个开口38直接位于相关的销孔26上方，位于顶部底面表面32和相关的销孔26之间。因此，当在横截面图中从活塞10的侧面观察时，开口38与销孔26纵向对齐。优选地，开口38的中心与销孔26的中心纵向对齐。开口38也通过活塞销凸台24的一部分与销孔26间隔开。对于两个开口38，当在横截面途中从面向活塞销凸台24的一侧观察活塞10时，如图2和3所示，开口38的横截面积小于相邻销孔26的横截面积。通常，开口38的横截面积是销孔26的横截面积的10％至50％。而且，开口38的横截面积通常在内部顶部底面区域34和外部凹穴36之间变化不大于50％。开口38可以与活塞10的主体部分一起铸造，或者在活塞10的铸造主体部分中机加工而成。

开口38可以具有各种不同的构造，以允许冷却油以各种不同的方式从内部顶部底面区域34通向外部凹穴36，以改善外部凹穴36的冷却。

在图2的示例性实施例中，当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，由顶部底面表面32呈现的横截面形状沿着开口38相对于开口38的中心向上弯曲或倾斜。当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，开口38也由下表面40限定，该下表面40相对于开口38的中心向上弯曲或倾斜。换句话说，顶部底面表面32是凹入的，下表面40相对于开口38的中心是凸出的。沿开口38的顶部底面表面32和下表面40都沿与销孔26的最上表面相同的方向弯曲。开口38也由连接顶部底面表面32和下表面40的侧表面42限定。侧表面42在顶部底面表面32和下表面40之间弯曲。当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，侧表面42相对于开口38的中心凹入。而且，在图2的示例性实施例中，每个开口38具有从顶部底面表面32延伸到下表面40的长度l，以及在相对的侧表面42之间延伸的宽度w大于长度1。长度l和宽度在图2A中标出。

在图3的示例性实施例中，当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，顶部底面表面32的横截面形状沿着开口38是直的。在该实施例中，当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，下表面40与顶部底面表面32对齐，并且两个表面32、40垂直于活塞10的中心轴线A延伸。然而，当从活塞10的一侧沿面向活塞销凸台24的方向观察时，开口38的侧表面42在顶部底面表面32和下表面40之间弯曲。侧表面42相对于开口38的中心凹入。而且，在图3的示例性实施例中，每个开口38具有从顶部底面表面32延伸到下表面40的长度，以及在相对的侧表面42之间延伸的宽度，该宽度大于长度。

与图2和3的活塞10相比，图4的活塞10绕其中心轴线A旋转90度。在这种情况下，沿销孔26的宽度在横截面图上观察活塞10。应注意，销孔26的宽度从内部顶部底面区域34径向延伸到外部凹穴36。在该实施例中，顶部底面表面32是弯曲的或倾斜的，使得其相对于开口38的中心凸出。开口38的下表面40是直的，使得其垂直于活塞10的中心轴线A延伸。

与图2和3的活塞10相比，图5的活塞10也绕其中心轴线A旋转90度。在这种情况下，沿销孔26的宽度在横截面图上观察活塞10。在图5的实施例中，顶部底面表面32沿开口38非常轻微地弯曲，并且开口38的下表面40从内部顶部底面区域34笔直延伸到外部凹穴36。在这种情况下，下表面40垂直于活塞10的中心轴线A延伸。

与图2和3的活塞10相比，图6的活塞10也绕其中心轴线A旋转90度。在这种情况下，沿销孔26的宽度在横截面图上观察活塞10。在图6的实施例中，顶部底面表面32沿着开口38的第一部分从内部底面表面区域34直线延伸，然后向内弯曲以相对于开口38的中心沿着开口38的第二部分呈现凸起形状。具有凸起形状的第二部分从直的第一部分延伸到外部凹穴36。开口38的下表面40从内部顶部底面区域34到外部凹穴36略微弯曲，以相对于开口38的中心呈现凹入形状。

在图2-6中所示的每个实施例中，沿着凹穴36定位的顶部底面表面32从开口38向环形带16向上弯曲或倾斜，以在从活塞10的底部观察时呈现凹面。

与没有在销孔26上方的开口38的无通道活塞相比，根据本发明设计的活塞10能够实现外部凹穴36的改进的冷却。例如，在图5的实施例中，当活塞10下降时，油朝向顶部底面表面32移动并且遵循顶部底面表面32的曲率通过开口38并到达外部凹穴36，如图5A的位置A所示。在图6的实施例中，当活塞10下降时，油朝向顶部底面表面32移动并沿顶部底面表面32展开，如图6A的位置A所示。当图6的活塞10上升时，油朝向活塞10的底部，通过开口38并向活塞销凸台24的外侧移动，如图6A的位置B所示。当图6的活塞10再次下降时，油再次朝向顶部底面表面32移动并进入外部凹穴36，如图6A的位置C所示。

本发明的另一方面提供一种制造用于内燃机的无通道活塞10的方法。活塞10的主体部分(通常由钢制成)可以根据各种不同的方法制造，例如锻造或铸造。无通道活塞10的主体部分也可以包括各种不同的设计，并且可能的设计的示例在图1-6中示出。

该方法还包括在活塞10的活塞销凸台中设置开口38，开口38从内部顶部底面区域34延伸到外部凹穴36。该步骤可包括在铸造整体式主体的过程中形成孔38、在锻造整体式主体的过程中形成孔38、或在设置整体式主体之后机加工开口38。

如上所述，活塞10沿着顶部底面表面32没有封闭的冷却通道，因此相对于包括封闭的冷却通道的活塞而言，其具有减轻的重量和相关成本，并且在内燃机运行期间相对于其他无通道活塞以较低的温度运行，这有助于提高发动机的热效率、燃料消耗和性能。

鉴于上述教导，本发明的许多修改和变体是可能的，并且可以在权利要求的范围内以不同于具体描述的方式实施。可以预期，所有权利要求和所有实施例的所有特征可以彼此组合，只要这种组合不会彼此矛盾。

Claims (20)

1.一种活塞，包括：

包括从所述活塞的下侧暴露的顶部底面表面的上壁，

从所述上壁悬垂并围绕所述活塞的中心轴线沿周向延伸的环形带，

从所述上壁悬垂的一对活塞销凸台，

从所述环形带悬垂并通过支柱连接到所述活塞销凸台的一对裙板，

内部顶部底面区域，沿着所述顶部底面表面延伸并被所述裙板和所述支柱和所述活塞销凸台围绕，

沿着所述顶部底面表面延伸的一对外部凹穴，

每个外部凹穴由所述环形带的一部分和所述活塞销凸台中的一个和将所述一个活塞销凸台连接到所述裙板的所述支柱所包围，以及

通过所述活塞销凸起中的一个从所述内部顶部底面区域延伸到所述外部凹穴中的一个的开口。

2.根据权利要求1所述的活塞，其中所述开口设置在所述顶部底面表面和所述所述销凸台的销孔之间。

3.根据权利要求1所述的活塞，其中当从面向所述活塞销凸台的一侧在横截面上观察所述活塞时，所述开口和所述活塞销凸台的销孔各自呈现横截面积，并且所述开口的横截面积小于所述销孔的所述横截面积。

4.根据权利要求3所述的活塞，其中所述开口的所述横截面积是所述销孔的所述横截面积的10％至50％。

5.根据权利要求1所述的活塞，其中当从面向所述活塞销凸台的一侧在横截面上观察所述活塞时，所述开口呈现横截面积，并且所述开口的横截面积在所述内部顶部底面区域和所述外部凹穴之间变化不大于50％。

6.根据权利要求1所述的活塞，其中所述开口具有从所述顶部底面表面延伸到所述开口的下表面的长度和在所述开口的相对侧表面之间延伸的宽度，并且所述宽度大于所述长度。

7.根据权利要求1所述的活塞，其中当在面向所述活塞销凸台的方向上在横截面上观察所述活塞时，所述顶部底面表面呈现出沿着所述开口相对于所述开口的中心向上弯曲的横截面形状，所述开口包括下表面，所述下表面沿着所述开口相对于所述开口的中心向上弯曲，并且所述开口包括相对于所述开口的中心凹入的侧表面。

8.根据权利要求1所述的活塞，其中当在面向所述活塞销凸台的方向上在横截面上观察所述活塞时，所述顶部底面表面呈现出沿着所述开口笔直的横截面形状，所述开口包括沿所述开口笔直的下表面，并且所述开口包括相对于所述开口的中心凹入的侧表面。

9.根据权利要求1所述的活塞，其中包括所述开口的所述活塞销凸台还包括销孔，并且当沿着所述销孔的宽度在横截面上观察所述活塞时，所述顶部底面表面沿所述开口相对于所述开口的中心凸出，并且所述开口的下表面沿所述开口是直的。

10.根据权利要求1所述的活塞，其中包括所述开口的所述活塞销凸台还包括销孔，并且当沿着所述销孔的宽度在横截面上观察所述活塞时，从所述内部顶部底面区域延伸出来的所述顶部底面表面的第一部分沿着所述开口是笔直的，并且从所述第一部分延伸到所述外部凹穴的所述顶部底面表面的第二部分沿着所述开口相对于所述开口的中心凸出。

11.根据权利要求1所述的活塞，其中所述活塞包括由单件材料制成的主体，所述主体包括所述上壁、所述环形带、所述活塞销凸台和所述裙板。

12.根据权利要求11所述的活塞，其中所述主体的所述材料由钢制成。

13.根据权利要求1所述的活塞，其中所述活塞不包括冷却通道底板或限定或部分限定冷却通道的其他特征。

14.根据权利要求1所述的活塞，包括由单件材料形成的主体，

所述主体的所述材料由钢制成，

所述主体不包括冷却通道底板或限定或部分限定冷却通道的其他特征，

所述主体包括呈现上燃烧表面的所述上壁，

所述上燃烧表面是围绕所述中心轴的非平面表面，

所述环形带包括顶部平台和多个环形槽，所述环形槽围绕所述中心轴线沿着所述活塞的外径周向延伸，

所述活塞销凸台设置在所述环形带的内侧，并提供一对围绕销孔轴线的横向间隔的销孔，

所述一对裙板彼此径向相对地定位，

所述顶部底面表面设置在所述环带的径向内侧，

所述顶部底面表面不受封闭或部分封闭的冷却通道的限定，

所述顶部底面表面的第一部分由所述内部顶部底面区域提供，所述顶部底面表面的第二部分由所述外部凹穴提供，

所述内部顶部底面区域位于所述中心轴线处并且被所述活塞销凸台和所述裙板和所述支柱所围绕，

当从所述活塞的底部观察时，位于所述内部顶部底面区域中的所述顶部底面表面是凹入的，

所述外部凹穴位于所述活塞销凸台的外侧，

所述活塞销凸台的所述开口设置在所述顶部底面表面和所述活塞销凸台的所述销孔之间，

所述活塞销凸台的开口通过所述活塞销凸台的一部分与所述销孔间隔开，

当在面向所述活塞销凸台的方向上在横截面上观察所述活塞时，所述活塞销凸台的所述开口和所述活塞销凸台的所述销孔各自呈现横截面积，

所述开口的所述横截面积是所述销孔的所述横截面积的10％至50％，

所述开口的所述横截面积在所述内部顶部底面区域和所述外部凹穴之间变化不大于50％，

所述开口从所述顶部底面表面延伸到下表面，所述下表面具有连接所述顶部底面表面和所述下表面的侧表面，

所述活塞销凸台的开口具有从所述顶部底面表面延伸到所述下表面的长度和在所述相对侧表面之间延伸的宽度，所述宽度大于所述长度，以及

两个所述活塞销凸台都包括所述开口。

15.一种制造活塞的方法，包括以下步骤：

提供包括上壁的主体，上壁包括从活塞下侧暴露的顶部底面表面，环形带从上壁悬垂并围绕活塞的中心轴线周向延伸，一对活塞销凸台从上壁悬垂，一对裙板从环形带悬垂并通过支柱连接到活塞销凸台上，内部顶部底面区域沿顶部底面表面延伸并被裙板和支柱以及活塞销凸台所包围，一对外部凹穴沿顶部底面表面延伸，每个外部凹穴由环形带的一部分、活塞销凸台中的一个和将一个活塞销凸台连接到裙板上的支柱所包围，以及

形成开口，所述开口通过活塞销凸台中的一个从内部顶部底面区域延伸到外部凹穴中的一个。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成开口的步骤包括通过活塞销凸台机加工开口。

17.根据权利要求15所述的方法，其中主体是单件材料，并且提供主体的步骤包括锻造或铸造主体。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在锻造或铸造步骤期间形成开口。

19.根据权利要求15所述的方法，其中在顶部底面表面和活塞销凸台的销孔之间形成开口。

20.根据权利要求15所述的方法，其中当从面向活塞销凸台的一侧在横截面上观察活塞时，活塞销凸起的开口和销孔均呈现横截面积，并且开口的横截面积是销孔的横截面积的10％至50％。