[发明专利]用于具有耐高温的冠部件的内燃机的活塞

权利要求书

1.一种用于内燃机的活塞，包括：

复合活塞体，其限定纵向轴线并且包括冠部件、裙部件以及将所述冠部件附接至所述裙部件的焊接点；

所述冠部件包括具有形成在其中的燃烧碗和围绕所述燃烧碗周向延伸的环形活塞边缘的第一轴向端部，以及包括在第一轴向方向上延伸的第一环形壁的第二轴向端部；

所述裙部件包括具有在第二轴向方向上延伸的第二环形壁的第一轴向端部、包括具有形成在其中的肘销孔的活塞裙部的第二轴向端部；

所述焊接点围绕所述纵向轴线周向延伸，并且轴向延伸在所述第一环形壁与所述第二环形壁之间；以及

所述复合活塞体是由所述整个裙部件中的耐低温钢和所述整个冠部件中的耐高温钢形成，且所述耐高温钢具有马氏体微观结构、小于12×10^-6 m/m/K的热膨胀系数并且含有10wt.%或更多的铬，以及铁、碳和可选合金元素的余量及小于2wt.%的镍，所述耐低温钢具有小于12×10^-6 m/m/K的热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的活塞，

其中所述耐高温钢含有10wt.%至14wt.%的铬。

3.根据权利要求2所述的活塞，其中所述耐高温钢含有11.5wt.%至13.5wt.%的铬；

其中所述耐低温钢包括低合金钢，且所述耐高温钢包括马氏体不锈钢。

4.根据权利要求1所述的活塞，其中所述冠部件进一步包括第三环形壁且所述裙部件进一步包括第四环形壁，且进一步包括围绕所述纵向轴线周向延伸并且轴向延伸在所述第三环形壁与所述第四环形壁之间的第二焊接点；以及

其中第一焊接点位于径向向内的位置处且所述第二焊接点位于径向向外的位置处，且油道延伸在所述径向向内的位置与所述径向向外的位置之间并且围绕所述纵向轴线周向延伸。

5.一种用于内燃机的活塞，包括：

复合活塞体，其限定纵向轴线并且包括冠部件和裙部件；

所述冠部件包括具有形成在其中的燃烧碗和围绕所述燃烧碗周向延伸的环形活塞边缘的第一轴向端部，以及包括在第一轴向方向上延伸的第一环形壁的第二轴向端部；

所述裙部件包括具有在第二轴向方向上延伸的第二环形壁的第一轴向端部，以及第二轴向端部，所述第二轴向端部包括活塞裙部以及形成在所述裙部件的所述第一轴向端部与所述裙部件的所述第二轴向端部之间的肘销孔；

所述冠部件具有耐高温能力并且是由含有至少10wt.%的铬以及小于2wt.%的镍的马氏体不锈钢制成，且所述裙部件具有耐低温能力并且是由低合金非马氏体钢形成；以及

焊接点，其围绕所述纵向轴线周向延伸并且轴向延伸在所述第一环形壁与所述第二环形壁之间以形成所述马氏体不锈钢和所述低合金非马氏体钢的粘合界面，所述粘合界面将所述冠部件附接至所述裙部件，所述冠部件和所述裙部件具有基本类似的热膨胀系数。

6.根据权利要求5所述的活塞，其中所述冠部件包括在所述第一轴向方向上延伸的第三环形壁且所述裙部件包括在所述第二轴向方向上延伸的第四环形壁，且进一步包括第二焊接点，所述第二焊接点围绕所述纵向轴线周向延伸并且轴向延伸在所述第三环形壁与所述第四环形壁之间以形成所述马氏体不锈钢和所述低合金钢的第二粘合界面，所述第二粘合界面将所述冠部件附接至所述裙部件；

其中所述冠部件包括定位成与所述燃烧碗相对的背侧冷却表面，且油道形成在所述复合活塞体中并且围绕所述纵向轴线周向延伸并且由所述背侧冷却表面部分限定；

其中所述燃烧碗具有凹角轮廓，且所述环形边缘具有倒圆轮廓；以及

其中所述冠部件包括尖锐的唇缘，其围绕所述纵向轴线周向延伸并且轴向地位于所述燃烧碗的径向向外边界与所述复合活塞体的热疲劳敏感区域内的所述环形边缘的径向向内边界之间。

7.根据权利要求5所述的活塞，其中所述马氏体不锈钢包括含有10wt.%至14wt.%的铬的410型不锈钢。