[实用新型]一种轻量化节能活塞

说明书

本实用新型提供一种轻量化节能活塞，包括活塞头部、裙部和位于裙部内部的工作腔，所述工作腔的两侧壁对称设有开有销孔的销座，位于销座外侧的头部的顶端面上开设有凹槽，位于工作腔长度方向的两端底部向头的方向开设有储油槽。设置的凹槽及销座厚度的减小，使活塞的裙部表面与汽缸套内表面之间的接触面积减少为原来的70‑80%，会显著降低活塞的摩擦功损失。此外，由于在头部开设了凹槽，其外框的厚度也相应减少，仅为原来的65‑85%。基于此外框厚度的减少，活塞会有10%左右的轻量化效果。此新型轻量化活塞在高速运动的条件下，会降低运动惯性的损失，以及减少裙部对于缸套的压力，从而降低摩擦功，达到降低能耗的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种活塞，具体涉及一种轻量化节能活塞。

背景技术

活塞是内燃机上最重要的运动件，被称为内燃机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。

目前，活塞在发动机内部运动是由活塞、连杆、活塞销、衬套、缸套等组成。活塞在发动机内呈高速往复循环运动，活塞表面与缸套内表面相互接触，在缸套与活塞摩擦环之间，产生了局部摩擦。同时，带有一定重量的活塞在高负荷作用下，在来回往返的重复加速度运动中，会抵消一部分的功耗，从而缩短活塞和缸套的使用寿命。

常规设计的活塞，活塞的销座外部一般设计的比较厚而大，因此导致活塞整体的重量比较重，影响了发动机的功率与使用寿命。

实用新型内容

鉴于背景技术存在的问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够减轻活塞整体重量和降低能耗的活塞。

为此，本实用新型是采用以下技术方案来实现的：

一种轻量化节能活塞，包括头部、裙部和位于裙部内部的工作腔，所述工作腔的两侧壁对称设有开有销孔的销座，位于销座外侧的头部的顶端面上开设有凹槽，位于工作腔长度方向的两端底部向头的方向开设有储油槽。

进一步方案，位于同一侧的凹槽有三个，其中一个凹槽设在销座的外侧壁且向头部方向延伸，另两个凹槽分别对称设在其两侧；所述凹槽的截面为弧状。

进一步方案，相邻凹槽之间通过加强筋连接，所述加强筋一端与销座的外侧壁的凸弧连接、另一端与头部的外框连接；所述加强筋低于所述外框的高度。加强筋的设置目的是为了增强活塞头部的整体强度。

进一步方案，所述工作腔的宽度为活塞内档宽度的四分之一，位于工作腔内部的销座的厚度为5-8mm。

进一步方案，所述头部的外周间隔地开设有三条环槽，所述环槽的内壁均涂覆有隔热层；所述头部和裙部的材质为活塞铝硅合金，所述隔热层的材料为二氧化钛涂层。

活塞铝硅合金是具有良好的强度，刚度和铸造性能。在此基础上，活塞的环槽和工作腔的内部涂覆有隔热层，目的是为了提高活塞具有耐高温、耐冲击、抗热粘着及抗磨损的性能，延长铝硅合金活塞的使用寿命。

在活塞的头部开设凹槽和储油槽，从而减轻活塞的重量，以减少活塞上下往复运动时的势能损失，进而最大限度的降低能耗的损失。另外，由于凹槽的设计，使得工作腔的宽度变小；加设储油槽，在使工作腔的总体积不变基础上，减轻活塞重量并储存更多的润滑油。这部分润滑油既可以冷却活塞顶部以及销座，又可以使储存的油在活塞裙部形成油膜，起到润滑作用。

由于开设了凹槽以及销座厚度的减小，活塞的裙部表面与汽缸套内表面之间的接触面积减少为原来的70-80%，从而显著降低活塞的摩擦功损失。此外，由于在活塞的头部开设了凹槽，其外框的厚度也相应减少，仅为原来的65-85%。基于此外框厚度的减少，活塞会有10%左右的轻量化效果。此轻量化活塞在高速运动的条件下，会降低运动惯性的损失。同时，由于活塞整体重量的减轻，减少裙部对于缸套的压力，从而降低摩擦功，起到降低能耗的作用。

附图说明