[发明专利]用于内燃发动机的活塞及其制造方法

说明书

本发明涉及用于内燃发动机的活塞(100)，具有：两个活塞销座(120)，其设计用于容纳活塞销且具有基本恒定的横截面，其中该活塞是基本呈圆柱形的，并且其中该活塞的参考平面垂直于圆柱体的轴线(70)，其中该活塞销座(120)的中心线(g₁,g₂)相对于该参考平面倾斜。

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机(即柴油发动机或汽油发动机)的活塞及其制造方法。它还涉及用于制造这种活塞的装置。

背景技术

用于汽油发动机和柴油发动机的活塞一般具备在活塞销座内的异型孔以避免由点火压力和活塞弯曲造成的活塞销座顶侧的内边缘的过度载荷。活塞销座的下部分承受离心力。为了减轻重量和为了使用锥形连杆，一般采用截断成锥形的销座，即，下侧销座长度比上侧销座长度短(在此，下侧是指远离活塞顶的一侧，而上侧是指向活塞顶的一侧)。

在现有技术中，活塞销座以连贯孔的形式实现以确保两个销座侧的同轴性。相应的异型孔通过车削加工实现，其中在传统车床情况下，下销座形状必须对应于上销座形状，即，销座面通过轮廓曲线绕孔轴线的转动来构成，并且垂直于孔轴线的切割产生具有通过轮廓曲线限定的半径的圆形。因为活塞热变形，在工作灼热状态下的两个销座的中心轴线分别朝向活塞顶转动，由此，下活塞销座的热轮廓截然不同于上活塞销座的热轮廓。因为活塞销座的设计主要出于强度考虑在点火压力载荷下执行，故下活塞销座可以在离心力载荷下具有在边缘处的危险载荷，就像本发明人已经确定的那样。这是要避免的。

已知现有技术

现有技术的例子是DE102005020501A1、WO2007/115527A1、DE10137437A1、WO2007/025733A1、DE102009056920A1、DE102009036784A1和WO2005/078321A1。

通过采用具有磁性主轴的特殊的精密车床，能依据所述角度可变地限定所述偏转。由此一来，原则上可以加工非旋转对称的异型孔，由此可以使上销座形状和下销座形状彼此无关。相应的制造方法例如在WO2007/025733A1中有所描述。利用该技术，可以根据需要来形成在水平方向和竖向上的特定椭圆性，而在周向上采用在上销座部分形状和下销座部分的形状之间的合适的叠化功能。JP2018-119444A公开了落入权利要求1的前序部分中的特征。

发明内容

发明人注意到，在现有技术的方法中出现热膨胀的仅不充分补偿。这导致在工作状态下在销座底侧处的要避免或要降低的更高侧面载荷。

本发明的目的是减少所述缺点。

本发明通过权利要求1的主题来实现。在从属权利要求中限定了优选实施方式。本发明还由方法权利要求和装置权利要求来限定。

根据本发明，用于内燃发动机的活塞具有两个活塞销座。这种活塞可以是用于柴油发动机的活塞，但也可以是用于汽油发动机的活塞。活塞销座是活塞的如下部分，其设计用于容纳活塞销且在使用这种活塞时将活塞连接至连杆。该活塞销座具有基本恒定的横截面。它是指该活塞销座在容纳活塞销的部分中具有如下横截面，该横截面在活塞销座方向上没有明显扩宽或缩窄或以任何其它方式改变。基本恒定的横截面不必延伸穿过整个活塞销座，所述基本恒定的横截面仅延伸经过如下区域就行了，即，在使用活塞时借助该区域容纳和保持活塞销。

根据本发明，这种活塞基本呈圆柱形并且具有沿圆柱轴线延伸的轴线。垂直于该轴线的平面被定义为活塞的参考平面。

根据本发明，活塞销座的中心线关于参考平面倾斜。在此情况下，活塞销座的中心线是指由活塞销座的如下部分限定的线，该部分具有基本恒定的横截面。这些中心线分别延伸经过该横截面的面重心。该中心线最好如此倾斜，当人们从活塞外侧沿活塞销座运动向活塞内侧时，该活塞销座远离活塞顶地倾斜。