[发明专利]用于内燃机的碳素活塞

权利要求书

1.由碳构成的活塞，用于内燃机、特别是用于轿车、货车、双轮 车和马达驱动的工作机械，该活塞包括一个活塞顶(1)、一个在活塞 顶上沿轴向连接的活塞顶岸(2)、一个环形区段(3)和一个带有用于 容纳活塞销的毂孔(5)的活塞裙(4)，其中裙壁(42)在裙内侧面上 为了构成所述毂孔(5)具有彼此对置的加厚部(51)，所述加厚部通 过倒圆延伸到活塞顶底侧面(12)，同时所述活塞顶底侧面在所述毂加 厚部(51)之间的区域中构成一个拱形表面(12)，所述拱形表面(12) 至少在所述毂孔(5)的上面的区域内连接到所述毂加厚部上，其特征 在于：所述碳素基体通过轻金属或轻金属合金渗透。

2.如权利要求1的活塞，其特征在于：所述碳素基体构成为最细 粒石墨基体。

3.如权利要求1或2的活塞，其特征在于：在所述活塞体积中的 所述轻金属或轻金属合金的体积百分比含量为5％-50％。

4.如权利要求3的活塞，其特征在于：所述活塞体积中的所述轻 金属或轻金属合金的体积百分比含量为5％-30％。

5.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述轻金属为铝或 铝合金。

6.如权利要求1-4之一的活塞，其特征在于：所述轻金属为镁或 镁合金。

7.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：在碳素基体中开口 的细孔至少68％具有0.6μm-1.0μm之间的细孔尺寸，其中最小的细孔 尺寸为约0.3μm。

8.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述活塞材料的弹 性模量为12GPa-30GPa，弯曲断裂强度为120MPa-220MPa。

9.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述活塞的密度为 1.8g/cm³-2.4g/cm³。

10.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述活塞的热传 导系数为30W/m·K-200W/m·K。

11.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述在活塞顶底 侧面上构成的拱形表面(12)与活塞顶上侧面的表面构形无关。

12.如前述权利要求之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶底侧 面构成一个以部分球面形式的拱顶面。

13.如权利要求1-12之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶底侧 面构成一个环曲面，所述环曲面的轴线平行于毂孔(5)的轴线(53)。

14.如权利要求1-12之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶底侧 面近似地构成一个圆柱表面(12)，所述圆柱表面(12)的轴线平行于 毂孔(5)的轴线(53)。

15.如权利要求所述1-12之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶 底侧面(112)构成一个具有椭圆横截面的柱体的部分表面，所述柱体 的轴线垂直于活塞轴线(114)并且平行于毂孔(105)的轴线(153)。

16.如权利要求所述15的活塞，其特征在于：所述柱体的轴线与 毂孔(105)的轴线(153)重合，并且所述椭圆横截面的大主轴线(115) 垂直于活塞轴线(114)以及毂孔的轴线(153)。

17.如权利要求所述1-12之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶 底侧面(112)构成一个回转椭圆体的部分表面，所述回转椭圆体的大 主轴线(115)垂直于活塞轴线(114)并且所述回转椭圆体的回转轴 与活塞轴线(114)重合。

18.如权利要求所述17的活塞，其特征在于：所述回转椭圆体的 大主轴线(115)包含在活塞轴线(114)和毂孔(105)的轴线(153) 之间的交点(M)。

19.如权利要求1-12之一的活塞，其特征在于：所述活塞顶底侧 面构成一个回转椭圆体的部分表面，所述回转椭圆体的大主轴线(115) 垂直于活塞轴线(114)以及毂孔(105)的轴线(153)并且构成回转 轴线。