一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)配件的領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的排放控制要求越來(lái)越嚴(yán)，活塞總成包括活塞本體與相應(yīng)活塞環(huán)組，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵子組件之一，其總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及子件間之匹配設(shè)計(jì)對(duì)尾氣排放中碳?xì)渑欧诺拇笮【哂袥Q定性影響。首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過(guò)程中，部分藏在活塞與活塞環(huán)和氣缸壁間間隙中(主要是第一壓縮環(huán)以上余隙及部分第一壓縮環(huán)與第二壓縮環(huán)間余隙)的碳?xì)浠衔飼?huì)隨著燃燒廢氣一起逸出排氣門(mén)外；其二，在發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣壓縮行程和點(diǎn)火燃燒膨脹下行過(guò)程中，部分高壓混合氣和高溫高壓燃?xì)庠诰薮髩翰钭饔孟峦ㄟ^(guò)活塞與活塞環(huán)及氣缸體間間隙而進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中，形成混合氣和燃?xì)獾母Z氣泄漏，所述竄氣泄漏通常還會(huì)導(dǎo)致曲軸箱中的機(jī)油油溫油壓升高而形成機(jī)油蒸汽，與燃?xì)饧叭加突旌蠚飧Z氣一起進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸器，部分機(jī)油蒸汽因而會(huì)進(jìn)入燃燒室參與燃燒而形成未燃碳?xì)渑欧盼镫S燃燒廢氣排出排氣門(mén)外；再者，機(jī)油的持續(xù)燃燒會(huì)在活塞頂部與燃燒室表面形成積碳，積碳的形成會(huì)成為未燃燒碳?xì)浠衔锏臏卮玻卦诜e碳中的碳?xì)浠衔飼?huì)在排氣過(guò)程中隨燃燒廢氣一起逸出排氣門(mén)外。很顯然，燃?xì)馊加突旌细Z氣泄漏量的大小對(duì)碳?xì)渑欧糯笮∮胁豢珊鲆暤闹苯佑绊憽?br>[0003]現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成大多采用等環(huán)岸直徑和等槽深結(jié)構(gòu)的活塞結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)通常也為等徑向厚度結(jié)構(gòu)，其與相應(yīng)活塞環(huán)組和氣缸壁形成的余隙通道由于不具有明顯的多級(jí)突縮突擴(kuò)特性而無(wú)法產(chǎn)生足夠大的阻力和能量耗散效應(yīng)，因而很難阻止高壓燃油混合氣和高溫高壓燃?xì)獾拇罅扛Z氣泄漏，即便人們采用減小余隙的辦法多數(shù)也作用有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成，設(shè)置有活塞結(jié)構(gòu)和與之相匹配的活塞環(huán)組與氣缸本體的內(nèi)壁一起將形成一個(gè)擁有至少一個(gè)或一個(gè)以上的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室且具有所述多級(jí)節(jié)流膨脹功能的余隙通道，該余隙通道在發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣壓縮，點(diǎn)火燃燒與膨脹做功過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生足夠大的流動(dòng)阻力和能量耗散效應(yīng)，能有效地阻止高壓混合氣和高溫高壓之燃?xì)鈴陌l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和氣缸到曲軸箱的竄氣泄漏，而在排氣過(guò)程中則能確保只有少量碳?xì)渑欧盼锟蓮挠嘞吨幸莩?，該發(fā)動(dòng)機(jī)活塞結(jié)構(gòu)總成既能大幅有效地減少發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)積碳和尾氣排放中的碳?xì)渑欧?，又能顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)庑屎桶l(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)性能，適合推廣應(yīng)用。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成，包括氣缸本體、活塞本體、第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)以及油環(huán)組件，所述的第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)和油環(huán)組件分別與氣缸本體的內(nèi)壁相接觸，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結(jié)構(gòu)，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于等于1.0，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等徑向厚度或非等徑向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度之比小于等于1.0，在所述第二環(huán)岸與氣缸本體的內(nèi)壁間設(shè)置有一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室，所述一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室由設(shè)在所述第二環(huán)岸的外圓周上的一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸本體的內(nèi)壁間區(qū)域構(gòu)成。
[0006]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述第三環(huán)岸與氣缸本體的內(nèi)壁間還設(shè)置有一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室，所述一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室由設(shè)在所述第三環(huán)岸的外圓周上的一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸本體的內(nèi)壁間區(qū)域構(gòu)成。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成，包括氣缸本體、活塞本體、第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)以及油環(huán)組件，所述的第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)和油環(huán)組件分別與氣缸本體的內(nèi)壁相接觸，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結(jié)構(gòu)，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于等于1.0，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等徑向厚度或非等徑向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度之比小于等于1.0，在所述第三環(huán)岸與氣缸本體的內(nèi)壁間設(shè)置有一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室，所述一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室由設(shè)在所述第三環(huán)岸的外圓周上的一個(gè)或多于一個(gè)的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸本體的內(nèi)壁間區(qū)域構(gòu)成。
[0008]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，在第二壓縮活塞環(huán)與第二壓縮環(huán)槽間之背隙區(qū)域設(shè)置有一個(gè)所述的環(huán)狀突擴(kuò)膨脹腔室。
[0009]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第二壓縮環(huán)槽槽深大于第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度，所述第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮環(huán)槽槽深之比小于1.0，優(yōu)選為
0.66-0.69。
[0010]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等徑向厚度或非等徑向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度之比小于等于1.0，優(yōu)選為0.8-0.9。
[0011 ] 在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等軸向厚度或非等軸向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)軸向厚度與第二壓縮活塞環(huán)軸向厚度之比小于等于1.0，優(yōu)選為0.6-1.00
[0012]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一壓縮活塞環(huán)之閉合間隙大小與第二壓縮活塞環(huán)之閉合間隙大小有差別，第一壓縮活塞環(huán)之閉合間隙尺寸與第二壓縮活塞環(huán)之閉合間隙尺寸之比小于1.0，優(yōu)選為0.28-0.55。
[0013]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成，包括氣缸本體、活塞本體、第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)以及油環(huán)組件，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結(jié)構(gòu)，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于等于1.0，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等徑向厚度或非等徑向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度之比小于等于1.0，其特征在于，在所述第二環(huán)岸的外圓周上設(shè)有第一環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽，所述第一環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸壁間區(qū)域則構(gòu)成第一突擴(kuò)膨脹腔室，所述第二壓縮環(huán)槽槽深大于第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度，在第二壓縮環(huán)槽和第二壓縮活塞環(huán)間之背隙區(qū)域構(gòu)成第二突擴(kuò)膨脹腔室，在所述第三環(huán)岸的外圓周上還加設(shè)有第二環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽，所述第二環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸本體的內(nèi)壁間區(qū)域則構(gòu)成第三突擴(kuò)膨脹腔室，所述第三突擴(kuò)膨脹腔室位于第三環(huán)岸中間。
[0014]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞總成，包括氣缸本體、活塞本體、第一壓縮活塞環(huán)、第二壓縮活塞環(huán)以及油環(huán)組件，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結(jié)構(gòu)，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于等于1.0，所述第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)為等徑向厚度或非等徑向厚度結(jié)構(gòu)，第一壓縮活塞環(huán)徑向厚度與第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度之比小于等于1.0，在所述第二環(huán)岸的外圓周上設(shè)有第一環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽，所述第一環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸壁間區(qū)域則構(gòu)成第一突擴(kuò)膨脹腔室，所述第二壓縮環(huán)槽槽深大于第二壓縮活塞環(huán)徑向厚度，在第二壓縮環(huán)槽和第二壓縮活塞環(huán)間之背隙區(qū)域構(gòu)成第二突擴(kuò)膨脹腔室，在所述第三環(huán)岸的外圓周上還加設(shè)有第二環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽，所述第二環(huán)狀突擴(kuò)膨脹槽與氣缸本體的內(nèi)壁