[实用新型]销孔镶铜质衬套式内冷结构活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车用柴油机活塞。

背景技术

随着车用发动机向大功率、高负荷、轻量化方向发展，强化程度不断提高，排放要求越来越严格。现在大功率、高负荷、低排放的车用柴油机活塞，有采用钢顶铝裙的铰接式结构活塞，即活塞头与活塞裙分开加工制造成型，通过活塞销连接起来；活塞头采用钢质材料制造，活塞裙采用铝质材料制造。也有采用整体钢式结构活塞，即通过锻造成型活塞毛坯或分别锻造出活塞头部和裙部毛坯，通过焊接方式结合为一体，然后进行机械加工成型。无论是铰接式活塞还是整体钢式活塞都因材料等原因，增加了加工难度和加工成本，总体重量也有所增加。

发明内容

本实用新型针对现有车用柴油机铰接式或整体钢式活塞存在的加工难度大、加工成本高的问题，提供一种加工方便、加工成本低、工作可靠的销孔镶铜质衬套式内冷结构活塞。

本实用新型采用以下技术解决方案：

销孔镶铜质衬套式内冷结构活塞包括活塞本体和铜质衬套，活塞本体由活塞头和活塞裙组成，活塞头与活塞裙为整体铝合金铸造结构，活塞头的上端面设有燃烧室，活塞头部设有三条环槽，其中上面的第一条环槽设在镶在活塞头中的铸铁镶圈中，该条环槽呈上下面为斜面的梯形结构，在燃烧室与环槽之间设有环形冷却油腔，环形冷却油腔的进油孔和出油孔与活塞本体的内腔相通，活塞裙部的销孔处镶有铜质衬套，铜质衬套中加工有销孔。

上述燃烧室呈浅盆型。

所说铜质衬套中的销孔呈双曲线异型结构。

所说活塞裙部下端设有避让冷却喷嘴的让位缺口。

本实用新型采用整体铝合金铸造结构的活塞本体，便于加工，减小了活塞的整体重量，降低了加工成本。环形冷却油腔降低了活塞本体的工作温度，保证了活塞及活塞环的工作可靠性。在销孔处镶有铜质衬套，提高了活塞的承载能力，避免疲劳裂纹的产生。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图。

图2是本实用新型中销孔的剖视图。

图3是本实用新型的外部结构示意图。

其中：1——活塞本体、2——燃烧室、3——铸铁镶圈、4——环形冷却油腔、5——出油孔、6——铜质衬套、7——销孔、8——让位缺口、9——进油孔、10——三条环槽、11——回油孔、12——凹形铸造面窗。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的销孔镶铜质衬套式内冷结构活塞包括活塞本体1和铜质衬套6。活塞本体1由活塞头和活塞裙组成，活塞头与活塞裙采用高性能铸造铝合金低压整体铸造成型，经时效处理。活塞本体1的外圆直径为∮114mm，压缩高度为74.245mm，总高为110.5mm。活塞头部外圆上自上至下设有三条环槽10，其中最上面的第一条环槽处镶有铸铁镶圈3，第一条环槽设在铸铁镶圈3中，该条环槽呈上下面为斜面的梯形结构，该结构能有效防止因机油碳化结焦引起的活塞环卡滞、折断，使活塞环保持良好弹性及密封性，提高整机工作可靠性，改善发动机的机油耗、漏气量和排放等指标。活塞头的上端面设有浅盆型燃烧室2，有利于改善燃烧，燃烧室2的容积为：68.5ml。在燃烧室2与三条环槽10之间设有环形冷却油腔4，环形冷却油腔4的进油孔9和出油孔5均与活塞本体1的内腔相通，当活塞在发动机中工作时，机油从进油孔9喷入，并在环形冷却腔4内震荡，从出油孔5流出，带走活塞本体1的热量，以降低活塞本体1的工作温度，保证活塞及活塞环的工作可靠性。活塞裙部的销孔处先经粗加工，然后以过盈装配方式镶入半成品的铜质衬套6，然后经多个工序的机械加工，成为呈双曲线异型结构的销孔7，如图2所示，然后进行表面处理。销孔7的直径为∮45mm。利用铜材较高的抗疲劳特性，提高活塞销孔7承载能力，避免疲劳裂纹的产生，从而增强活塞销座部位的强度。

为了避让发动机机体上安装的冷却喷嘴，在活塞裙部下端，设计有铸出的喷油嘴让位缺口8，以防止活塞运动到下止点时与冷却喷嘴干涉。

如图3所示，在活塞裙部短轴方向设计有凹形铸造面窗12，凹形铸造面窗12与活塞油环槽交界处设计铸造有四个与活塞油环槽相通的回油孔11，便于油环刮下的机油顺利回流。该结构设计，有利于降低机油消耗，又减轻了活塞的总体重量。

本实用新型的活塞采用整体黑色磷化处理和活塞裙部石墨化处理，有利于增强活塞的表面强度和裙部配合面的润滑性能。

活塞本体1的外圆直径可以在80-140mm范围内调整，对其它结构尺寸也可作出变化和调整。