專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種活塞的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)的活塞。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)活塞常有上部分和下部分組成。上部分和下部分相互連接，并且在上部分和下部分之間設(shè)置有間隙，用于安裝支撐零件的活塞環(huán)。但是現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)活塞無(wú)法承受高熱壓，而且整體結(jié)構(gòu)重量大，在實(shí)際工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諸多不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)的活塞，以解決現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)活塞無(wú)法承受高熱壓以及整體結(jié)構(gòu)重量大的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，包括一具有活塞頭的上部分和一具有活塞裙的下部分，所述上部分和所述下部分通過(guò)連接器連接；所述上部分和所述下部分之間還具有至少一間隙，所述間隙平行延伸至所述活塞裙，并且所述間隙還至少連接一用于支撐活塞的活塞環(huán)墊塊。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述活塞裙具有一通道，所述通道安裝所述活塞環(huán)墊塊以及溫度隔熱環(huán)，所述溫度隔熱環(huán)呈一矩形朝下的U型十字交叉區(qū)域。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述活塞頭的下方具有一冷卻空間，所述冷卻空間位于所述活塞裙的發(fā)射器和上部分之間，并且一金屬片將所述冷卻空間封閉。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述金屬片的兩端分別開(kāi)設(shè)作為所述冷卻空間油輸入和輸出的一第一開(kāi)口和一第二開(kāi)口。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述連接器為螺紋連接器，所述上部分和所述下部分通過(guò)所述螺紋連接器相互螺紋連接。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述溫度隔熱環(huán)位于所述活塞環(huán)墊塊和所述上部分或/和所述下部分之間。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述溫度隔熱環(huán)的材料為鈦或陶瓷。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述上部分和所述下部分的材料為鋁或/和鎂或/和鋇的輕金屬合金。上述的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，所述間隙呈放射狀。本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)，使之具有的積極效果是:本實(shí)用新型的上部分和下部分采用了鋁或/和鎂或/和鋇的輕金屬合金，有效地減少了整體重量，使得結(jié)構(gòu)輕便。

圖1是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞一實(shí)施例的示意圖；[0017]圖2是圖1的仰視圖；圖3是圖1的活塞環(huán)墊塊區(qū)域的示意圖；圖4是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞另一實(shí)施例的示意圖；圖5是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞內(nèi)部熱量分布的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞的具體實(shí)施方式
。圖1是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞一實(shí)施例的示意圖，圖2是圖1的仰視圖，圖3是圖1的活塞環(huán)塾塊區(qū)域的不意圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所不,本實(shí)用新型的一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，該活塞包括一個(gè)上部分I和一個(gè)下部分3，該上部分I中包括一個(gè)活塞頭2，該下部分3中包括一個(gè)活塞裙4。上部分I和下部分3通過(guò)一連接器5相互連接。在上部分I和下部分3之間還具有至少一間隙7，該間隙7延伸到活塞裙4，以此形成一個(gè)氣缸環(huán)形狀的間隙，在間隙7中連接一活塞環(huán)墊塊6，活塞環(huán)墊塊6用于支撐活塞。本實(shí)用新型在上述基礎(chǔ)上還具有如下實(shí)施方式:本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所示。在活塞裙4設(shè)置有一個(gè)適當(dāng)?shù)耐ǖ?，在通道9中安裝活塞環(huán)墊塊6和溫度隔熱環(huán)8，并且活塞環(huán)或者溫度隔熱環(huán)8通過(guò)適當(dāng)?shù)氖湛s固定。溫度隔熱環(huán)8排列在間隙7中，這樣在活塞頭2中的溫度隔熱環(huán)8可以和活塞環(huán)墊塊6相區(qū)分。溫度隔熱環(huán)8形成了一個(gè)矩形朝下的U型十字交叉區(qū)域，以此產(chǎn)生空氣間隙。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，為了提高熱量擴(kuò)散，在活塞頭2的下方設(shè)置有一個(gè)冷卻空間10，該油冷空間10的最低限位置位于活塞裙4的發(fā)射器12和上部分I之間，并且還通過(guò)一金屬片11將冷卻空間10封閉。同時(shí)，在冷卻空間10的兩端分別開(kāi)設(shè)第一開(kāi)口13和第二開(kāi)口 14，圖1中第一開(kāi)口 13和第二開(kāi)口 14由鉆孔體現(xiàn)，通過(guò)第一開(kāi)口 13和第二開(kāi)口 14完成油的輸入和輸出。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，油通過(guò)第一開(kāi)口 13進(jìn)入，輸入的油分散到活塞頭2的較低的表面并通過(guò)第二開(kāi)口 14或者第一開(kāi)口 13流出。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，上述的連接器5可為螺紋連接器，使得上部分I和下部分3能夠通過(guò)螺紋連接器相互螺紋連接，當(dāng)然，也可以采用焊接連接器或者連續(xù)的焊接螺紋連接器。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，溫度隔熱環(huán)8設(shè)置于活塞環(huán)墊塊6和上部分I或/和下部分3之間。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，溫度隔熱環(huán)8的材料為鈦或陶瓷。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，上部分1、下部分3以及金屬片11的材料為鋁或/和鎂或/和鋇的輕金屬合金?；钊h(huán)墊塊6的材料為灰鑄鐵。為了使結(jié)構(gòu)輕便，本實(shí)用新型中提出的輕金屬合金包括了鋁、鈹、鎂。例如該輕金屬合金以鋁和/或鈹為主要元素，另外還加入了如鎂、銅、鎳、鋅。以重量衡量鋁占70%到100%，硅占O到30%，鎂占O到15%，銅占O到15%，鋅和鎳都占O到10%。另一種以鈹為主要元素的輕金屬合金，其中鈹占60到100%，配以O(shè)到40%的鋁和/或銅和/或硅和/或鎳。另一種是以鎂為主要材料輔以鋁、銅、鎳、硅的輕金屬合金，這種合金以質(zhì)量衡量，其中鎂占70%到100%，硅占O到30%，鋁占O到20%，銅占O到15%，鋅和鎳都占O到10%?；钊纳喜糠諭和下部分3用的是一樣的輕金屬合金。另外為了適應(yīng)不同的環(huán)境，活塞的上部分I和下部分2相應(yīng)的會(huì)用不同種類(lèi)的輕金
屬合金。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，間隙7呈一放射狀，以及將帶有活塞頭2的上部分I和帶有活塞環(huán)6的下部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，間隙7由隔熱元素實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于活塞中的輕金屬合金，隔熱元素有更低的熱導(dǎo)體性能。例如，隔熱元素是由一種陶瓷制成，這種陶瓷是由氧化鋯陶瓷制成的。例如隔熱元素是由鈦合金金屬或鋼組成。另外，隔熱元素是由泡沫金屬或者是微孔填充物組成的。隔熱元素的間隙7優(yōu)先排列。間隙7的不同種排列如下所述，隔熱元素可以由上述材料代替相應(yīng)的間隙。上部分I和下部分3之間的間隙可以以各種不同的方式構(gòu)成。在活塞頭2和活塞環(huán)墊塊6之間的間隙最好擁有隔熱功能。為了達(dá)到這個(gè)目的，那么間隙應(yīng)該有如下的功能，例如，相對(duì)于活塞的主軸方向最好間隙是以放射的形式安裝在活塞頭2和活塞環(huán)墊塊6之間。用不同的方式，只有間隙的放射零件能夠以對(duì)角或者不規(guī)則對(duì)角方式運(yùn)行。即間隙可以到達(dá)活塞裙4的表面。最好是間隙延伸到活塞裙4表面，這樣間隙就可以朝向外部。另夕卜，間隙應(yīng)該是軸向的。間隙的軸向零件最好從活塞頭2延伸至活塞環(huán)區(qū)域。只有間隙的軸零件能夠以斜對(duì)角的方式運(yùn)轉(zhuǎn)或者以不規(guī)則的斜對(duì)角方式運(yùn)轉(zhuǎn)。在混合間隙中應(yīng)該有軸向和放射性?xún)煞N形式存在。例如，間隙形成一個(gè)橫向延伸至外部的汽缸環(huán)，向右側(cè)角度延伸至上部區(qū)域。另一個(gè)變化就是幾個(gè)間隙的排列連接在一起。這樣排列隔熱元素，使得間隙能夠限制活塞環(huán)的溫度，這樣活塞環(huán)槽與活塞環(huán)墊塊6的摩擦就能減小到最少的程度。圖4是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞另一實(shí)施例的示意圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖4所示。活塞包含一個(gè)第二機(jī)油冷卻空間16。該第二機(jī)油冷卻空間16排列在一個(gè)活塞環(huán)墊塊6和在上部分I和下部分3之間的間隙7之間。第二機(jī)油冷卻空間16直接位于活塞環(huán)帶墊塊6的后部，這樣后者可以直接進(jìn)行油冷卻。第二油冷卻空間16獨(dú)立于第一油冷卻空間17，通過(guò)減少金屬片11在活塞頭2下方形成。以此有效地提高活塞環(huán)墊塊6的溫控，尤其是通過(guò)第二機(jī)油冷卻空間16。與上述相反的是，也可以設(shè)計(jì)機(jī)油冷卻空間這樣就可以包括或者是代替間隙7。第二機(jī)油冷卻空間16可以同樣地進(jìn)行設(shè)計(jì)以便直接冷卻溫度隔熱環(huán)8，第二機(jī)油冷卻空間16也可以延伸到在上部分I和下部分3中間的連接區(qū)域。在例子中舉出的第二機(jī)油冷卻空間16是由下部分3中的凹部形成的。這個(gè)凹部是由輕金屬合金15制成的。另外，凹部是在兩個(gè)活塞零件中間形成的，例如上部分I和下部分3之間。圖5是本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞內(nèi)部熱量分布的示意圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖
5所示。熱流18通過(guò)帶有活塞環(huán)的活塞環(huán)墊塊6流出進(jìn)入活塞頭2被間隙7阻止(圖中未示出)，并進(jìn)入相應(yīng)的氣缸中(圖中未示出)。更重要的是熱量被隔熱環(huán)8阻止，與用于組成從活塞環(huán)墊塊6出來(lái)的活塞相比隔熱環(huán)8有一個(gè)明顯較小的熱量導(dǎo)體。熱流18更好的擴(kuò)散到機(jī)油冷卻空間10中，機(jī)油冷卻空間10是由位于活塞頭2下方的金屬片11形成。熱量19通過(guò)活塞環(huán)墊塊6流出，并經(jīng)過(guò)間隙7和隔熱環(huán)8壓迫通過(guò)活塞的上部分I和下部分3之間的連接5流入熱通道。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，對(duì)于活塞中熱傳輸過(guò)程額外的影響，至少一個(gè)隔熱環(huán)排列在上部分I和活塞環(huán)或者是下部分3之間。溫度隔熱環(huán)8的放置，例如，可以放置在在活塞的下部，也可以在活塞環(huán)墊塊6和下部分3之間。比如活塞環(huán)墊塊6位于槽中。另一種排列方式是，溫度隔熱環(huán)8位于上部。例如活塞隔熱環(huán)也被放置在這槽中。溫度隔熱環(huán)8最好應(yīng)放置在一個(gè)有放射狀槽的裝置中。尤其是溫度隔熱環(huán)8增加了擁有兩個(gè)部分或者是多部分帶間隙的活塞的結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。能夠用不同的變化完成活塞環(huán)的隔熱效果。在第一變化中，溫度隔熱環(huán)8是由低熱導(dǎo)的材料制成。具體的，溫度隔熱環(huán)8主要材料是鈦。最好是鈦合金，且相對(duì)于其他應(yīng)用活塞的輕金屬熱導(dǎo)體性能更低。在另一個(gè)設(shè)計(jì)中，溫度隔熱環(huán)8是由陶瓷制造的，最好是氧化鋯陶瓷制成。本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，活塞環(huán)代替中空體，溫度隔熱環(huán)8有一個(gè)U形和一個(gè)寬闊的十字形區(qū)域。當(dāng)使用中空體時(shí)，通過(guò)空氣間隙減少熱導(dǎo)。與此同時(shí)和普通的間隙相t匕，溫度隔熱環(huán)8可以增加活塞結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。這種金屬最好是鈦或者是鈦合金?；蛘呤怯锰沾桑詈檬茄趸喬沾?。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的方法和處理過(guò)程應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，包括一具有活塞頭的上部分和一具有活塞裙的下部分，所述上部分和所述下部分通過(guò)連接器連接；所述上部分和所述下部分之間還具有至少一間隙，所述間隙平行延伸至所述活塞裙，并且所述間隙還至少連接一用于支撐活塞的活塞環(huán)墊塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述活塞裙具有一通道，所述通道安裝所述活塞環(huán)墊塊以及溫度隔熱環(huán)，所述溫度隔熱環(huán)呈一矩形朝下的U型十字交叉區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述活塞頭的下方具有一冷卻空間，所述冷卻空間位于所述活塞裙的發(fā)射器和上部分之間，并且一金屬片將所述冷卻空間封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述金屬片的兩端分別開(kāi)設(shè)作為所述冷卻空間油輸入和輸出的一第一開(kāi)口和一第二開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述連接器為螺紋連接器，所述上部分和所述下部分通過(guò)所述螺紋連接器相互螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述溫度隔熱環(huán)位于所述活塞環(huán)墊塊和所述上部分或/和所述下部分之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述溫度隔熱環(huán)的材料為鈦或陶瓷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其特征在于，所述間隙呈放射狀。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，其中，包括一具有活塞頭的上部分和一具有活塞裙的下部分，所述上部分和所述下部分通過(guò)連接器連接；所述上部分和所述下部分之間還具有至少一間隙，所述間隙平行延伸至所述活塞裙，并且所述間隙還至少連接一用于支撐活塞的活塞環(huán)墊塊。使用本實(shí)用新型一種高熱壓較輕快結(jié)構(gòu)活塞，由于其上部分和下部分采用了鋁或/和鎂或/和鋇的輕金屬合金，有效地減少了整體重量，使得結(jié)構(gòu)輕便。
文檔編號(hào)F02F3/22GK202970932SQ20122039969
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者左朝鳳, 陳新, 李傳友, 陳榜, 陳立新 申請(qǐng)人:優(yōu)華勞斯汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司