内燃机的制作方法
【专利说明】
[0001]发明背景
技术领域
[0002]本发明涉及一种内燃机，并且更具体地，本发明涉及一种包括活塞的内燃机，在所述活塞上通过阳极氧化处理形成膜(阳极氧化物膜)。
【背景技术】
[0003]如例如在日本专利特开N0.2012-72745中所公开的那样，已知有一种阳极氧化物膜，所述阳极氧化物膜包括多孔层和膜层，所述多孔层通过使由铝合金制成的活塞基础材料的顶面经受阳极氧化处理而形成，所述膜层通过将Y2O3稳定的ZrO2粉末等离子喷涂到多孔层的表面上而形成。多孔层具有在阳极氧化处理的过程期间形成的大量孔，并且膜层用于密封这些孔。因为具有这种结构的阳极氧化物膜具有比传统陶瓷基隔热膜低的热导率和比传统陶瓷基隔热膜低的热容量，所以阳极氧化物膜用于降低内燃机的冷却损失。另外，根据上述日本专利特开N0.2012-72745，在多孔层的表面上形成凹凸图案之后执行密封处理，以改进相对于涂层的粘结性能，并且此后通过精整加工工艺(finishing process)形成涂层。结果，通过形成凹凸图案所产生的涂层中的粗糙度被平滑化。
[0004]日本专利特开N0.2012-122445公开了一种阳极氧化物膜，在所述阳极氧化物膜中，在通过使活塞的基础材料的顶面经受阳极氧化处理而形成的多孔层的孔内承载有诸如铂的金属。与日本专利特开N0.2012-72745不同的是，根据日本专利特开N0.2012-122445，在多孔层上不执行密封处理。然而，根据日本专利特开N0.2012-122445中所描述的阳极氧化物膜，可以通过该金属的催化作用来氧化和净化在燃烧室内产生的烟灰。
[0005]日本专利特开N0.61-142320公开了诸如ZrO2的隔热材料被涂覆在燃烧室的侧面上或被粘附到燃烧室的侧面，所述燃烧室的侧面与燃烧室在直喷式或分开式燃烧室柴油机的上止点附近的止点体积(d e ad vο I ume)相对应，S卩，活塞的顶面和上侧面、缸套的上部部分的非滑动面和气缸盖的位于燃烧室侧的面的外周部分。日本专利特开N0.61-142320中说明的隔热材料是所谓的“陶瓷基隔热材料”，而不是阳极氧化物膜。
【发明内容】
[0006]日本专利特开N0.2012-72745和日本专利特开N0.2012-122445中说明的阳极氧化处理是这样一种处理，在所述处理中，在使作为活塞基础材料的铝氧化的同时，从相关活塞的面朝向所述活塞的内侧形成无数孔。因此，在阳极氧化处理之后所形成的多孔层的表面是不光滑的，并且存在一定大小的表面粗糙度。当如日本专利特开N0.2012-72745中所描述的那样使多孔层经受密封处理时，出现类似的情况。因此，当在活塞的表面上形成阳极氧化物膜时，在形成有阳极氧化物膜的区域中将可能会抑制火焰成长，并且燃烧速率将降低。
[0007]本发明已经设想到解决上述问题。即，本发明的目的是在抑制燃烧速率降低的同时允许获得阳极氧化物膜所产生的效果。
[0008]解决问题的措施
[0009]为了实现上述目的，本发明的第一方面是一种内燃机，所述内燃机包括活塞和喷射阀，在所述活塞中，在面对气缸盖的顶面的至少一个部分上形成阳极氧化物膜，并且所述喷射阀能够朝向所述顶面喷射燃料，其中:
[0010]所述顶面包括:腔面，所述腔面包括腔体以用于致使所喷射的燃料燃烧;挤压面，所述挤压面包括所述顶面的位于所述腔面的外侧的外圆周；和锥面，所述锥面形成在挤压面和腔面之间；
[0011]在挤压面的整个区域上设置有粗糙表面区域，在所述粗糙表面区域中形成有阳极氧化物膜;并且
[0012]在包括所述腔面和所述锥面的区域中，设置有所述粗糙表面区域和光滑表面区域，通过形成或不形成所述阳极氧化物膜来使所述光滑表面区域中的表面粗糙度小于所述挤压面上的表面粗糙度。
[0013]本发明的第二方面是根据第一方面的内燃机，其中:
[0014]多个喷射孔径向地设置在喷射阀的末端中；并且
[0015]所述光滑表面区域被设置成带状区域，在所述活塞定位在上止点的情况下，所述带状区域经过所述腔面与通过喷射孔的相应的中心的直线相交的相应交点，并且所述带状区域还从相关的交点延伸到所述腔面的中心并且延伸到所述挤压面。
[0016]本发明的第三方面是根据第一方面或第二方面的内燃机，其中:
[0017]从所述活塞的中心朝向所述气缸盖升起的脊部分形成在所述腔体的中心部分处；并且
[0018]所述粗糙表面区域设置在所述脊部分的顶端部分和中部倾斜部分的表面上，并且所述光滑表面区域设置在所述脊部分的基部部分的表面上。
[0019]本发明的第四方面是根据第一方面至第三方面中的任一个的内燃机，其中，在锥面的整个区域中设置所述粗糙表面区域。
[0020]本发明的效果
[0021]根据本发明，由于在包括腔面和锥面的区域中设置光滑表面区域，可以抑制在火焰在初始形成阶段所接触的顶面区域中对火焰成长的抑制。
[0022]另外，由于在挤压面的整个区域中设置有形成有阳极氧化物膜的粗糙表面区域，所以可以在顶面的在火焰的成长的后期阶段与火焰相接触的区域中获得阳极氧化物膜所产生的效果。
【附图说明】
[0023]图1是应用于第一实施例的内燃机的活塞的透视图。
[0024]图2是示出了第一实施例的内燃机的结构的剖视图。
[0025]图3是应用于根据第二实施例的内燃机的活塞的透视图。
[0026]图4是示出了第二实施例的内燃机的结构的剖视图。
[0027]图5是应用于第三实施例的内燃机的活塞的透视图。
[0028]图6是示出了第三实施例的内燃机的结构的剖视图。
[0029]图7是应用于第四实施例的内燃机的活塞的透视图。
[0030]图8是示出了第四实施例的内燃机的结构的剖视图。
[0031 ]图9是应用于根据第一参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0032]图10是示出了第一参考示例的内燃机的结构的剖视图。
[0033]图11是应用于根据第二参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0034]图12是示出了第二参考示例的内燃机的结构的剖视图。
[0035]图13是应用于根据第三参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0036]图14是示出了第三参考示例的内燃机的结构的剖视图。
[0037]图15是应用于第四参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0038]图16是应用于根据第五参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0039]图17是应用于根据第六参考示例的内燃机的活塞的透视图。
[0040]图18是应用于根据第七参考示例的内燃机的活塞的透视图。
【具体实施方式】
[0041 ] 第一实施例
[0042]首先，将参照图1和图2说明本发明的第一实施例。
[0043]图1是应用于第一实施例的内燃机的活塞的透视图。如图1所不，活塞10由圆筒形裙部分12、冠部分14和活塞销孔凸台部分16构成，所述圆筒形裙部分12具有侧面，所述侧面滑动地接触气缸体(未示出)的内面，所述冠部分14具有预定的壁厚，所述冠部分14形成在裙部分12的上端部分处，所述活塞销孔凸台部分16支撑活塞销(未示出)。
[0044]在冠部分14的侧面上形成有三个活塞环槽18。在冠部分14的顶面(以下，也称为“活塞顶面”)的中心形成有凹入的腔体部分20。腔体部分20由