专利名称：电喷汽油发动机活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电喷汽油发动机活塞。
活塞的裙部在发动机的运转中起着导向和承受侧压力的作用，而其材料硅铝合金的膨胀系数较大，要求达到19～22×10-6。在径向方向上销座附近金属较厚，此方向膨胀量大，而作用在活塞顶部的气体压力作用在活塞裙部的侧向力均能使销座方向的直径变大。在轴向方向上靠近顶部的壁厚大，距燃烧室近，热量传递高，而且热量不易散发，必然形成裙部上方的膨胀量要大于下方，使上方的尺寸增大，这两方面的不合理，就会出现抱缸或是起不到良好的导向作用。由于电喷汽油发动机增大了压缩比，增大了功率，加快了燃烧速率，原来活塞的椭圆量及裙部形线已不能适应电喷发动机的要求。
普通发动机如日本铃木F8B型汽油发动机活塞的配气系统是靠活塞下行时产生的副压力，将燃油混合气吸入气缸内，通过压缩点燃作功。而电喷汽油发动机是由电子喷射器助燃气体按时按量按配比喷射到气缸内，由于发动机配气系统变化，已有技术的活塞其燃烧室、进、排气气门坑等不能适用于电喷汽油发动机高性能、低油耗、低排放的技术特性的要求。
本实用新型的目的在于克服上述存在的缺陷，提供一种对裙部的形状、燃烧室的结构和进、排气门坑进行改进以适应电喷汽油发动机高性能、低油耗、低排放技术特性要求的活塞。
本实用新型是这样实现的，本实用新型包括有活塞头部、环岸、销孔和裙部，其特征在于活塞的裙部外圆为椭圆状，裙部素线为抛物线型，活塞头部燃烧室的截面形状为一圆形，进气气门坑和排气气门坑的形状为半圆形，由两个或，两个以上不同半径的圆弧组成。
所述的椭圆裙部为一标准椭圆，其椭圆量为0.2～0.5mm；裙部外圆在轴线方向上；裙端外圆的最大直径和最小差为0.02～0.08mm，裙端外圆的最佳差值为0.03～0.06mm。
所述的半圆形进气气门坑的倾斜角度为18～20°。进气气门坑在顶部平面上由两个不同圆心位置的半径为18～22mm的二段圆弧连接。气门坑的根部由5.5mm圆弧过渡，其深度为5.5～6.0mm其圆心位于垂直于活塞销孔方向距活塞中心线为10～12mm处，平行于销孔方向距活塞中心线2～4mm及5～7mm处的两个圆心。
所述的半圆形排气气门坑的倾斜角度为18～20°；排气气门坑在顶部平面上由三个不同圆心位置的半径为15～18mm的三段圆弧连接排气气门坑的根部由R2mm圆弧过渡，其深度为4～6mm；其三个圆心位于垂直于活塞销孔方向距活塞中心线为11～14mm处，平行于销孔方向距活塞中心线3～5mm、6～8mm及9～11mm处的三个圆心。
本实用新型与现有技术相比，其优点在于结构合理，进气和燃烧充分，废气排除更彻底，增大了压缩比及有效功率，降低了油耗和有害成份的排放，更加适应电喷汽油发动机的要求。
图1为本实用新型的主视图；图2为本实用新型的俯视图；图3为本实用新型裙部椭圆曲线图。
结合实施例进一步说明附图。
本实用新型在原汽油发动机活塞的基础上对裙部素线、椭圆、燃烧室、及进、排气气门坑进行了改进，修正了活塞椭圆及活塞线型，将燃烧室容积减小将进、排气门增大，并将气门坑的位置、角度和形状作了改进。如图1所示，本实用新型包括有活塞头部1、环岸2、销孔3和裙部4，为获得汽缸与活塞裙部4有一良好的均匀间隙，活塞的裙部4外圆为标准椭圆状，椭圆的短轴在平行于销孔3的轴线，椭圆量为0.2～0.5mm，最佳的椭圆量为0.3±0.02mm，裙部素线呈抛物线型。活塞头部1燃烧室11的截面形状为一圆形，进气气门坑7和排气气门坑8的形状为半圆形，由两个和两个以上不同半径的圆弧组成。
所述的椭圆裙部4为一标准椭圆，其椭圆量为0.2～0.5mm，其最佳的椭圆量为0.3±0.02mm。如图1和3所示，裙部外圆5在轴线方向上，裙部外圆5的最大直径9和最小直径10差为0.02～0.08mm，最佳的差值为0.03～0.06mm。上述的设置既能获得汽缸和活塞裙部4均匀的间隙，保障活塞的正常导向作用，而且可以提高活塞的使用寿命。
如图2所示，本实用新型所述的圆形燃烧室6其直径为50～55mm，最佳实施例的直径为52～54mm。其深度为0.8～1.2mm，其根部11由R2连接，圆形燃烧室6的圆心和活塞的裙部外圆5的圆心同在一条中心线上。
本实用新型所述半圆形进气气门坑7的倾斜角度为18～20°；由两个半径为18～22mm(A和B)的圆弧连接，其最佳实施例的倾斜角度为18.5～19.5°其最佳的圆弧为两个半径为19.5～20.5mm的圆弧连接；进气气门坑7的根部12由半径为5.5mm圆弧过渡，其深度为5.5～6.0mm；进气气门坑7在顶部形成半圆其圆心位于垂直于活塞销孔3距活塞中心线为10～12mm处，平行于销孔3方向距活塞中心线2～4mm及5～7mm处的两个圆心。
本实用新型所述的半圆形排气气门坑8的倾斜角度为18～20°；由三个半径均为15～18mm(C、D和E)的三段圆弧连接，其最佳实施例的倾斜角度为18.5～19.5°其最佳的圆弧为二个半径16～16.5mm(C和D)及一个半径16.5～17mm(E)的圆弧连接；排气气门坑8的根部13由R2mm圆弧过渡，其深度为4～6mm；排气气门坑(8)在顶部形成半圆，其圆心位于垂直于活塞销孔3方向距活塞中心线为11～14mm处，平行于销孔3方向距活塞中心线3～5mm、6～8mm及9～11mm处的三个圆心。
由于上述的设计，使其结构更趋于合理，燃油混合气极易形成旋转流动的涡流，使进气更充分，废气排除更彻底，加快了燃烧速度，缩短了燃烧时间，增大了压缩比及有效功率，大大降低了油耗及有害成份的排放。
本实用新型经过台架试验，运行平稳，压缩比达到9.4∶1，发动机扭矩提高了8％，功率提高了10％，油耗降低10％，尾气排放Co、Hc和No化合物均达到欧洲I级标准。
权利要求1.一种电喷汽油发动机活塞，包括有活塞头部(1)、环岸(2)、销孔(3)和裙部(4)，其特征在于活塞裙部(4)的外圆(5)为椭圆状，裙部素线呈抛物线型，活塞头部(1)燃烧室(6)的截面形状为一圆形，进气气门坑(7)和排气气门坑(8)的形状为半圆形，由两个或两个以上不同半径的圆弧组成。
2.根据权利要求1所述一种改进的电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的椭圆裙部(4)为一标准椭圆，其椭圆量为0.2～0.5mm；裙部外圆(5)在轴线方向上，裙部外圆(5)的最大直径(9)和最小直径(10)差为0.02～0.08mm。
3.根据权利要求1所述一种改进的电喷汽油发动机活塞，其特征在于椭圆裙部的椭圆量为0.3±0.02mm，裙部外圆(5)的最大直径(9)和最小直径(10)差为0.03～0.06mm。
4.根据权利要求1所述改进的电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的圆形燃烧室(6)其直径为50～55mm，其深度为0.8～1.2mm，其根部(11)由R2连接，圆形燃烧室(6)的圆心和活塞的裙部外圆(5)的圆心同在一条中心线上。
5.根据权利要求1所述改进的电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的圆形燃烧室(6)其直径为52～54mm。
6.根据权利要求1所述电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的半圆形进气气门坑(7)的倾斜角度为18～20°；由两个半径为18～22mm(A和B)的圆弧连接；进气气门坑(7)的根部(12)由半径为5.5mm圆弧过渡，其深度为5.5～6mm；进气气门坑(7)在顶部形成半圆，其圆心位于垂直于销孔(3)距活塞中心线为10～12mm处、平行于销孔(3)方向距活塞中心线2～4mm及5～7mm处的两个圆心。
7.根据权利要求1和6所述电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的半圆形进气气门坑(7)的倾斜角度为18.5～19.5°；由两个半径为19.5～20.5mm(A和B)的圆弧连接。
8.根据权利要求1所述电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的半圆形排气气门坑(8)的倾斜角度为18～20°；由三个半径均为15～18mm(C、D和E)的三段圆弧连接；排气气门坑(8)的根部(13)由R2mm圆弧过渡，其深度为4～6mm；排气气门坑(8)在顶部形成半圆，其圆心位于垂直于活塞销孔(3)方向距活塞中心线为11～14mm处，平行于销孔(3)方向距活塞中心线3～5mm、6～8mm及9～11mm处的三个圆心。
9.根据权利要求1和8所述电喷汽油发动机活塞，其特征在于所述的半圆形排气气门坑(8)的倾斜角度为18.5～19.5°；由二个半径均为16～16.5mm(C和D)和一个半径为16.5～17mm(E)的三段圆弧连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电喷汽油发动机活塞。本实用新型是对日本铃木F8B型汽油发动机的改进。如修正了活塞椭圆及活塞线型,将燃烧室容积减小,将进、排气门增大,并将气门坑的位置、角度和形状作了改进。活塞的裙部外圆为椭圆状,裙部素线为抛物线,活塞头部燃烧室的截面形状为一圆形,进气气门坑和排气气门坑的形状为半圆形,由两个不同半径的圆弧组成。本实用新型结构合理,进气和燃烧充分,废气排除更彻底,增大了压缩比及有效功率,降低了油耗和有害成份的排放,更加适应电喷汽油发动机的要求。
文档编号F02F3/00GK2394013SQ99249140
公开日2000年8月30日 申请日期1999年11月2日 优先权日1999年11月2日
发明者于建华 申请人:河北天马活塞工业有限公司