汽车发动机及其活塞的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种汽车发动机及其活塞。


背景技术：

2.汽车发动机的活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室。活塞用于承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成发动机的工作过程。随着发动机技术的发展，对活塞的要求越来越高，在满足活塞的强度前提下，活塞轻量化的要求越来越高。
3.活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部，活塞裙部设有销座，销座设有用于插装活塞销的销孔，连接活塞和连杆。如图1所示，为现有活塞的结构示意图，为满足活塞销座部分的强度，活塞设有内销座1和外销座2，致使活塞重量较大，而活塞的轻量化通过在销座周边开设减重凹坑实现，轻量化程度有限，无法满足活塞轻量化的要求。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有活塞轻量化程度有限，无法满足活塞轻量化要求的问题，提供一种汽车发动机及其活塞。
5.一种活塞，包括：
6.头部；
7.裙部，设置于所述头部上，一对所述裙部相对设置，两个所述裙部之间形成窗口；
8.外销座，设于所述头部上，且位于所述窗口位置，一对所述外销座间隔设置，所述外销座设有销孔；及
9.连接板，与所述外销座连接，两个所述连接板分别连接两个所述外销座，且所述连接板的两端朝背离所述头部的轴线方向弧形延伸并连接两个所述裙部。
10.在其中一个实施例中，所述外销座包括相对的内端面和外端面，所述连接板与所述内端面连接，所述销孔延伸贯穿所述连接板。
11.在其中一个实施例中，还包括加强筋，所述加强筋连接所述外端面和所述窗口位置。
12.在其中一个实施例中，每个所述外销座的外端面间隔设有两组所述加强筋，所述销孔位于两组所述加强筋之间。
13.在其中一个实施例中，所述加强筋从销孔中心线延伸到所述窗口位置。
14.在其中一个实施例中，一对所述裙部分别为主推力侧裙部和副推力侧裙部，所述主推力侧裙部的周向宽度大于所述副推力侧裙部的周向宽度。
15.在其中一个实施例中，所述主推力侧裙部的厚度大于所述副推力侧裙部的厚度。
16.在其中一个实施例中，所述头部的底面设有内腔，所述外销座设置于所述内腔内，所述头部的顶面和所述内腔的内壁距离相同。
17.在其中一个实施例中，所述外销座上还设有与所述销孔连通的油槽，所述外销座
上设有与所述油槽连通的固定孔。
18.一种汽车发动机，包括：
19.如上述任意一项的活塞。
20.上述汽车发动机及其活塞，活塞取消了内销座，由连接板直接替代内销座，能够大幅度减少活塞的重量，满足轻量化的要求。同时，连接板的两端朝背离头部的轴线方向弧形延伸并连接两个裙部，活塞在受爆发压力和惯性力的作用下，裙部传递给销座的力可以减少，使活塞的应力和温度降低，从而增强活塞的强度。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
22.图1为现有活塞的立体图；
23.图2为一实施方式中活塞的立体图；
24.图3为图1所示活塞的仰视图；
25.图4为图1所示活塞的主视图；
26.图5为图1所示活塞俯视图的剖视图；
27.图6为图4所示活塞的剖视图；
28.图7为图4所示活塞另一角度的剖视图。
29.附图标记：
30.10-头部，12-气门坑，14-气环槽，16-油环槽，18-供油孔，20-裙部，22-窗口，24-主推力侧裙部，26-副推力侧裙部，30-外销座，32-销孔，34-油槽，36-固定孔，40-连接板，50-加强筋。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
34.一实施方式中的汽车发动机，包括如图2所示的活塞，活塞包括头部10、裙部20、外销座30和连接板40。
35.请一并参阅图3及图4，头部10为圆柱状，头部10的顶面设有气门坑12。一实施方式
中，气门坑12设有两组，两组气门坑12设有头部10轴线的两侧。头部10的侧壁设有气环槽14，气环槽14用于安装气环，用于防止漏气。本实施方式中，气环槽14间隔设有两组。
36.头部10的侧壁还设有有油环槽16，油环槽16位于气环槽14的下方，由油环槽16用于安装油环，防止润滑油窜入燃烧室，且将气缸壁上过量的润滑油刮落。一实施方式中，油环槽16内还设有供油孔18，通过该供油孔18可以从活塞的内侧向表面侧供油。供油孔18设有多组，多组供油孔18沿油环槽16的周向间隔均匀设置。
37.裙部20设置于头部10上，裙部20设于头部10的底端。一对裙部20相对设置，两个裙部20之间形成窗口22。外销座30设于头部10上，且位于窗口22位置，两个外销座30分别位于两个窗口22处，两个裙部20和两个外销座30相互错开90度。一对外销座30间隔设置，外销座30设于销孔32。
38.在一实施方式中，裙部20和外销座30均一体形成于头部10上，可以保证活塞的强度。头部10的底面设有内腔，外销座30设置于内腔内，头部10的顶面和内腔的内壁距离相同，可以在满足活塞强度要求的情况下，降低活塞的重量。具体生产时，根据设计标准计算出顶部厚度后，内腔随着头部10顶部形状按顶厚要求均匀偏置得到。
39.请参阅图5及图6，在一实施方式中，一对裙部20分别为主推力侧裙部24和副推力侧裙部26，主推力侧裙部24的周向宽度大于副推力侧裙部26的周向宽度。进一步地，主推力侧裙部24的厚度大于副推力侧裙部26的厚度。由于活塞裙部20受侧推力的作用，且活塞销孔32偏心的原因，一般情况下主推力侧受的侧推力更大，因此主推力侧裙部24宽度和厚度更大。具体地，主推力侧裙部24比副推力侧裙部26后厚0.3mm。例如，主推力侧裙部24厚度为2.564cm，副推力侧裙部26厚度为2.264cm。
40.请参阅图7，在一实施方式中，外销座30上设有与销孔32连通的油槽34，油槽34用于容纳润滑环，实现对销孔32内的活塞销进行润滑。外销座30上设有与油槽34连通的固定孔36，固定件可以安装于固定孔36内，实现将润滑环固定在油槽34内。具体地，固定件可以弹簧柱塞等。
41.请参阅图2及图5，连接板40与外销座30连接，两个连接板40分别连接两个外销座30，且连接板40的两端朝背离头部10的轴线方向弧形延伸并连接两个裙部20。活塞在受爆发压力和惯性力的作用下，裙部20传递给外销座30的力可以减少，使活塞的应力和温度降低，从而增强活塞的强度。
42.在一实施方式中，外销座30包括相对的内端面和外端面，连接板40与内端面连接，销孔32延伸贯穿连接板40，固定孔36设于外销座30的外端面。连接板40位于外销座30的内侧，能够很好地替代内销座，在保证活塞强度的同时，实现降低活塞的重量，实现轻量化的要求。
43.在上述实施例的基础上，进一步地，活塞还包括加强筋50，加强筋50连接外销座30的外端面和窗口22位置，加强筋50能够对外活塞进行支撑，实现活塞的变形在窗口22方向上能够得到更好的支撑。每个外销座30的外端面间隔设有两组加强筋50，销孔32位于两组加强筋50之间，可以保证外销座30的受力平衡。在一实施方式中，加强筋50从销孔32中心线延伸到窗口22位置。具体地，加强筋50从销孔32中心线延伸到油环槽16的下沿。
44.上述汽车发动机及其活塞，活塞取消了内销座，由连接板40直接替代内销座，能够大幅度减少活塞的重量，满足轻量化的要求。同时，连接板40的两端朝背离头部10的轴线方
向弧形延伸并连接两个裙部20，活塞在受爆发压力和惯性力的作用下，裙部20传递给销座的力可以减少，使活塞的应力和温度降低，从而增强活塞的强度。
45.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。