[发明专利]一种适应高爆压的汽油机活塞

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及活塞。

背景技术

汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位。汽车活塞一方面用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转；另一方面活塞顶部还是燃烧室的组成部分。

一般活塞分为活塞头部、活塞裙部和活塞销座三个部分。活塞头部顶端的形态构造取决于燃烧室的要求，一般采用平顶或接近平顶的设计，以利于活塞减少与高温气体的接触面积，使应力分布均匀。有些发动机（例如直喷式柴油机和新型的缸内喷注汽油机）为了提高燃烧效率，将爆燃减少到最小程度，使活塞顶端具有较复杂的形状，例如设有一定深度的凹坑。在活塞头部的侧壁上开有一环绕活塞头部的凹槽，参照图1，通常叫做环槽1，环槽用于安装活塞环，有利于防止漏气和防止机油进入燃烧室。设在环槽之间，用于将环槽隔离的部分称为环岸。

随着发动机的爆发压力及功率的提升，对环槽的磨损及活塞的热负荷要求越来越高。现有的活塞，参照图1，环槽受汽油机活塞压缩高限制，第一环岸2的高度比较小，即使镶铸普通铸铁圈，其承受的最高爆压一般不超过14MPa，否则环岸也可能会出现断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应高爆压的汽油机活塞，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适应高爆压的汽油机活塞，包括活塞主体，所述活塞主体包括一活塞头部，所述活塞头部的外壁上设有三道环槽，由活塞头部自顶端往下依次为第一环槽、第二环槽、第三环槽，其特征在于，所述活塞主体还包括一呈“m”型的铸铁圈，所述呈“m”型的铸铁圈嵌入所述活塞头部，位于所述第三环槽的上方，且开口朝外；

以所述呈“m”型的铸铁圈位于上方的开口作为第一环槽，以所述呈“m”型的铸铁圈位于下方的开口作为第二环槽，以所述呈“m”型的铸铁圈用于将所述第一环槽与所述第二环槽隔离的部分作为第一环岸。

这样，整个第一环岸都是由铸铁构成，将极大的提高第一环岸的承压能力。即使环岸高度不变，第一环岸能承受的爆发压力也远远超过普通的带铸铁圈的汽油机活塞，接近钢活塞的水平（可承受20MPa的爆压）。另一方面，在现有发动机技术水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。

所述铸铁圈优选是含碳量在2%以上的铁碳合金。以增加强度。所述铸铁圈的材质可以是灰口铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金等。

所述活塞头部设有一与所述铸铁圈外轮廓配套的凹槽，所述凹槽位于所述第三环槽的上方，所述铸铁圈固定在所述凹槽内。所述铸铁圈与所述凹槽之间可以通过铸造的方式固定在一起，例如重力浇铸或压力浇铸。

为了使所述铸铁圈与所述凹槽连接牢固，防止铸铁圈晃动或异位，所述铸铁圈至少在靠近所述凹槽的外侧壁上设有与所述凹槽用防滑件配套的铸铁用防滑件。

作为一种优选方案，所述凹槽用防滑件为条状凸起，所述铸铁用防滑件为条状凹槽。

作为另一种优选方案，所述凹槽用防滑件为生成在凹槽上的条状凸起，所述铸铁用防滑件为生成在所述铸铁圈上的条状凸起。

各凸起可以是生产过程中的毛刺。凹槽可以是各种划痕。

所述活塞主体为一汽油机活塞主体，所述汽油机活塞主体的活塞头部顶端设有一凹坑。

汽油机活塞主体优选铝质活塞主体，以降低成本。

附图说明

图1为现有的活塞的部分结构示意图；

图2为本发明的活塞的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图2，一种适应高爆压的汽油机活塞，包括活塞主体4，活塞主体4包括一活塞头部，活塞头部的外壁上设有三道环槽，由活塞头部自顶端往下依次为第一环槽、第二环槽、第三环槽，活塞主体4还包括一呈“m”型的铸铁圈3，呈“m”型的铸铁圈3嵌入活塞头部，位于第三环槽的上方，且开口朝外；以呈“m”型的铸铁圈3位于上方的开口作为第一环槽，以呈“m”型的铸铁圈3位于下方的开口作为第二环槽，以呈“m”型的铸铁圈3用于将第一环槽与第二环槽隔离的部分作为第一环岸。这样，整个第一环岸都是由铸铁构成，将极大的提高第一环岸的承压能力。即使环岸高度不变，第一环岸能承受的爆发压力也远远超过普通的带铸铁圈的汽油机活塞，接近钢活塞的水平（可承受20MPa的爆压）。另一方面，在现有发动机技术水平上也大幅提升了活塞承受爆震的能力。