专利名称：具有自适应性自密封功能的内燃机活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械制造技术领域的活塞，特别是涉及一种具有自适应性自密封功能的内燃机活塞。
背景技术：
内燃机的活塞与气缸间的密封是靠活塞环与气缸内壁高精度的接触来实现的，内燃机的活塞与气缸间的密封性能的好坏影响着内燃机的效能，密封性能好，发动机效率高，容易启动。随着发动机使用时间的延长，活塞环、活塞与气缸内壁发生磨损，使发动机效率减低、启动困难、耗油率增加，甚至发生烧机油的情况。
现有的大多数内燃机活塞与气缸之间密封结构示意图参见附图1，包括活塞顶，活塞环槽，活塞环，活塞销孔，活塞裙，气缸套，在使用过程中，活塞环与活塞环槽、汽缸的制造配合精度要求高、过程复杂，长期使用后，不可避免的出现不同程度的磨损，使发动机密封性能降低。
另外，经过检索发现《一种具有自密封功能的内燃机活塞》的中国发明专利，其专利申请号为200410006182X，公开了一种在活塞顶外侧设置一个弹性套，在活塞的顶部周边制造一个环形深槽，使其外壁形成一个弹性套，将此将弹性套的顶部稍微翻边，使弹性套与气缸内壁为少量过盈配合，而弹性套以下的部分与气缸内壁为间隙配合，处于少量过盈配合状态的弹性套即可起到活塞环的作用，其存在的问题是一是加工复杂，制造成本高；二是活塞抱死在气缸内的可能性比较大；三是长期使用后环形深槽容易被积碳填满使其发明失去其作用。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种加工相对简单、活塞不会抱死在气缸内，并且能延长活塞使用寿命、提高内燃机的工作效率并降低发动机的使用成本的具有自适应性自密封功能的内燃机活塞。
其技术方案是包括上活塞裙、活塞顶、活塞裙，所述的活塞顶位于活塞裙的上部，在活塞顶部周边上侧设置环形的上活塞裙，所述的上活塞裙和活塞顶形成一体，并且与活塞顶共同构成“凹”型结构，活塞顶可以为水平面，也可以为凸形面或其它形状。
所述的上活塞裙可以设置一条或多条开缝，所述的开缝从上活塞裙的外壁上端面向下倾斜设置。
所述的上活塞裙的外壁的厚度为1-30mm。
本发明在活塞顶部的周边形成一个环形上活塞裙，利用压缩冲程和爆发冲程中所产生的压力使上活塞裙紧贴气缸壁，上活塞裙的高度(h)应尽量高。上活塞裙的厚度可根据缸径的大小有所不同缸径小时厚度小；缸径大时厚度大，环形上活塞裙使用具有良好延展性和导热性的材料制造，实现了活塞的磨损自适应性和活塞的自密封性。
本发明的有益效果是该结构具有以下优点1、活塞的自密封作用；2、提高了活塞的抗磨损性能并且具有磨损自适应性能；3、良好的延展性及导热性减少了过热时活塞抱死在气缸内的可能性，在环形的上活塞裙上设置倾斜开缝，进一步的减少抱缸、拉缸的可能性。4、大大降低了对活塞加工的精度要求和气缸套与活塞总成的装配精度要求，因为具有良好延展性和导热性的环形上活塞裙的活塞总成与气缸套的配合可以通过使用来达到良好的配合状态；5、由于有了上活塞裙结构，增加了活塞总成的有效导向长度，从而减少了敲缸的可能性；6、由于本发明使活塞总成的自密封性和磨损自适应性的提高，减少了爆发冲程时燃气对活塞环、活塞环槽和气缸壁的冲击，可以降低对活塞环、活塞环槽加工精度的要求，延长发动机的使用寿命，甚至可以减少或不用活塞环；7、而由于发动机的效率提高，也可以提高排放标准。
四
附图1是现有的大多数活塞的结构示意图；附图2是已申请发明专利的《一种具有自密封功能的内燃机活塞》的结构示意图；附图3是本发明的活塞的一种实施例的结构示意图；附图4是本发明的另一种实施例的活塞的结构示意图；附图5是本发明的上活塞裙的开缝的结构示意图。
五具体实施例方式结合附图，对本发明作进一步的描述其技术方案是包括上活塞裙101、活塞顶102、活塞裙103、活塞销孔107和油封108，所述的活塞顶102位于活塞裙103的上部，在活塞顶102部周边上侧设置环形的上活塞裙101，为了进一步的减少抱缸、拉缸的可能性，可以在环形的上活塞裙上设置一条或者多条倾斜开缝104，当然，也可以不开缝，另外，上活塞裙为“凹”型结构，可以为水平底面105，也可以为凸形底面106，目的是使内燃机的燃烧室的主体部分在爆发冲程开始时，位于所述的上活塞裙和活塞顶共同构成的“凹”型结构之中，利用压缩冲程和爆发冲程中所产生的压力作用于“凹”结构，从而使活塞具有自适应性自密封功能。而上活塞裙的外壁的厚度为1-30mm。由于环形上活塞裙的存在，加长了活塞总成的总长度，因此提高了导向功能。
工作原理是在活塞本身具有的上活塞裙环形结构与气缸内压缩和爆发冲程时的压力的长期共同作用下，环形上活塞裙紧贴在气缸内壁使活塞与气缸内壁之间的间隙最小，将漏气点堵死，形成自密封功能。
另外，本发明的环形上活塞裙使用具有良好延展性和导热性的材料制造，当磨损发生后，环形上活塞裙在压缩冲程和爆发冲程中所产生的压力的作用下，产生金属变形，自行弥补磨损产生的间隙，应此能自动补偿一定范围内活塞和气缸内壁的磨损，使活塞始终紧贴在气缸内壁上，实现其磨损自适应性作用，从而提高了发动机的效率和使用寿命。
本发明使活塞总成的自密封性和磨损自适应性的提高，减少了爆发冲程时燃气对活塞环、活塞环槽和气缸壁的冲击，可以降低对活塞环、活塞环槽加工精度的要求，延长发动机的使用寿命，甚至可以减少或不用活塞环。
权利要求
1.一种具有自适应性自密封功能的内燃机活塞，包括上活塞裙、活塞顶、活塞裙，其特征是所述的活塞顶位于活塞裙的上部，在活塞顶部周边上侧设置环形的上活塞裙，所述的上活塞裙和活塞顶形成一体，并且与活塞顶共同构成“凹”型结构，活塞顶可以为水平面，也可以为凸形面或其它形状。
2.根据权利要求1所述的具有自适应性自密封功能的内燃机活塞，其特征是所述的上活塞裙可以设置一条或多条开缝，所述的开缝从上活塞裙的外壁上端面向下倾斜设置。
3.根据权利要求1或2所述的具有自适应性自密封功能的内燃机活塞，其特征是所述的上活塞裙的外壁的厚度为1-30mm。
全文摘要
本发明涉及一种机械制造技术领域的活塞，特别是涉及一种具有自适应性自密封功能的内燃机活塞。其技术方案是包括上活塞裙、活塞顶、活塞裙，所述的活塞顶位于活塞裙的上部，在活塞顶部周边上侧设置环形的上活塞裙，所述的上活塞裙和活塞顶形成一体，并且与活塞顶共同构成“凹”型结构，活塞顶可以为水平面，也可以为凸形面或其它形状。有益效果是活塞总成的自密封性和磨损自适应性的提高，减少了爆发冲程时燃气对活塞环、活塞环槽和气缸壁的冲击，可以降低对活塞环、活塞环槽加工精度的要求，延长发动机的使用寿命，甚至可以减少或不用活塞环。
文档编号F02F3/00GK1904338SQ20061006975
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者周林 申请人:周林