专利名称：一种内燃机的节油活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种内燃机的活塞。特别是涉及一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法和步骤以及实现这种方法和步骤的一种内燃机的节油活塞。
背景技术：
活塞是内燃机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是内燃机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转。活塞在高温、高压、高速的条件下工作，因此，受热严重，由于结构上固有的特征散热条件又很差，活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力。所以必须采取有效的措施以保证活塞的耐磨性、热均衡性以及平稳的导向性和良好的密封功能，以减少内燃机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。
尽管活塞是内燃机科技发展的一个重要内容，但其结构上固有的特征，使得缸壁与活塞裙部之间的柱面磨擦损耗没有得到有效的改进。活塞裙部与缸壁之间的柱面接触，如果面积小了不能保证运动的稳定性，如果面积大了磨擦损耗大。目前活塞的裙部面积设计已经是特别优化的结果。但是由于缸壁与活塞裙部之间缝隙极小，活塞在高速运动中，润滑油在活塞裙部不能形成良好的油膜是产生活塞变形并加速磨损的重要原因，并严重影响了内燃机的功率输出。
特开平1-131847号公报中公开的内燃机活塞，该申请案公开了一种内燃机活塞，该活塞在活塞裙部表面形成多个沿活塞周向的槽，在该槽保持润滑油，从而确保形成于气缸内面的油膜。其不足之处在于上述活塞周面一部分接近气缸的内面，随着从最接近的位置沿周向走，活塞与气缸间隙变大，保持于活塞裙部槽的油被推向该槽的两侧，减小了该槽保持的润滑油量。当活塞裙部槽的润滑油保持量减少时，可以想象气缸内面的油膜形成作用变小。所以，存在改善的余地。
中国专利公开号CN 2365410Y，
公开日2000年2月23日，该申请案公开了一种低摩擦式的活塞，该活塞在活塞裙部的表面有凸起部分，以减小活塞裙部与缸壁接触面积，实现低摩擦之目的。其不足之处在于活塞裙部面积小了，不能保证活塞运动的稳定性，增大了发动机的震动和噪音。另外活塞在高速运动中，润滑油不能有效到达活塞裙部是无法降低摩擦力、热功耗的重要原因。所以，存在改善的余地。
中国专利公开号CN 1320766A，
公开日2001年11月7日，该申请案公开了一种降低滑动阻力的活塞，该活塞在裙部形成多个凹坑，在活塞滑动时，可保证在活塞与缸壁间形成油膜，以减小活塞的滑动阻力。其不足之处在于润滑油不能迅速的到达活塞裙部，而是通过发动机高速运转飞溅到缸壁。在活塞下行时，活塞裙部下缘锋利的刃口会将大部分存在缸壁的润滑油铲除掉，导致活塞裙部与缸壁的油膜面积减小、润滑状况不良。所以，存在改善的余地。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，并有显著的节油和环保效益。
在活塞裙部不断的供给、收集和存储润滑油，在活塞裙部与缸壁之间存储和布敷了足量的润滑油，隔绝了活塞裙部与缸壁之间的金属接触，降低了活塞裙部与缸壁之间的摩擦力、热功耗。从而增加了内燃机的功率输出，降低了内燃机的燃料损耗、噪音和排放。达到了节油和环保的双重效益。
为了达到上述目的，本发明提供了一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法，包含以下步骤(a)在活塞运动中不断导引润滑油透过活塞裙部所设置之通孔流到活塞裙部表面；及(b)将润滑油存储在该活塞裙部设置之凹槽及该活塞裙部设置之非通孔内，以使该内燃机缸壁与该活塞裙部表面之间，始终布敷了足量的润滑油，并隔绝了缸壁与活塞裙部之间的金属接触，终而降低了活塞裙部与该缸壁之间的摩擦力，并减少该内燃机摩擦功损失、热功耗，提高了内燃机的功率输出，降低了燃料消耗、噪音和排放。达到节油和环保的双重效益。
为了达到上述目的，本发明提供了一种内燃机的节油活塞及节油和环保的方法，该活塞包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞环。
在活塞裙部形成多条凹槽、在活塞裙部形成多个通孔、在活塞裙部形成多个非通孔。活塞裙部凹槽设置在活塞裙部，活塞裙部通孔设置在活塞裙部，活塞裙部非通孔设置在活塞裙部。活塞裙部凹槽提供存储润滑油，活塞裙部通孔提供供给润滑油，活塞裙部非通孔提供存储润滑油。
本发明提供了一种内燃机的节油活塞及节油和环保的方法，内燃机停机时，活塞在轴线方向的运动为0时，在油膜张力的作用下活塞裙部凹槽和活塞裙部非通孔内充满着收缩聚拢的润滑油。在下一次内燃机启动时由于活塞裙部与缸壁之间敷满润滑油，杜绝了活塞裙部与缸壁之间直接接触，由此极大的降低了活塞裙部与缸壁之间的摩擦系数。从而达到节油和环保的功能。
本发明提供了一种内燃机的节油活塞及节油和环保的方法当内燃机的活塞沿轴线方向高速运动时，活塞受到热膨胀变形，使得活塞裙部与缸壁之间形成最佳的设计间隙，达到润滑和活塞稳定导向的最佳条件。内燃机的润滑油通过活塞裙部通孔不断的流向活塞裙部并存储在活塞裙部凹槽和活塞裙部非通孔，使活塞裙部和缸壁间的润滑油形成流体润滑油膜，反之活塞裙部凹槽和活塞裙部非通孔的润滑油也不断地向四周浸润扩散，始终形成充足良好的润滑油膜。降低活塞裙部与缸壁之间的摩擦力、热功耗，增加内燃机的功率输出，降低内燃机的燃料损耗，噪音和排放。达到节油和环保的目的。
图1示意出了本发明1、2——实施形式的活塞的正面图。
图2示意出了本发明1、2——实施形式的活塞的剖面图。
图3示意出了本发明1、2——实施形式的活塞在内燃机缸壁内的剖面图。
图4示意了本发明3——实施形式的活塞裙部凹槽以不规则的形状形成于活塞裙部的正面图。
图5示意了本发明6——实施形式的活塞裙部凹槽沿不规则方向分布有多条既相互贯通，又有互不贯通的活塞裙部凹槽的正面图。
图6示意了本发明7——实施形式的活塞裙部沿轴线方向分布多条活塞裙部凹槽，且不贯通最底边周向的活塞裙部凹槽的正面图。
10代表活塞环；11代表活塞裙部；12代表活塞裙部凹槽；13代表活塞裙部通孔；14代表活塞裙部非通孔；15代表活塞裙部壁；16代表活塞；17代表内燃机缸壁。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述如图1、2所示意的是本发明1、2活塞的正面图及剖面图。
如图3所示意的本发明1、2。当内燃机工作时活塞16在缸壁17内做高速的往复运动，不断导引润滑油通过活塞裙部通孔13迅速流入活塞裙部11表面，并将润滑油存储在该活塞裙部设置之凹槽12及该活塞裙部设置之非通孔14内，以使该内燃机缸壁17与该活塞裙部11表面之间，始终布敷了足量的润滑油，并隔绝了内燃机缸壁17与活塞裙部11之间的金属接触，终而降低了活塞裙部11与该内燃机缸壁17之间的摩擦力。由此也缓冲了活塞裙部11的侧压力、弱化了活塞裙部11的拉应力。从而保证了活塞16的耐磨性、热稳定性。使活塞16在高速运动中具有平稳的导向性和良好的密封性能。减少了内燃机磨擦功损失及热功耗，提高了内燃机的功率输出，并降低了燃料损耗、噪声和排放。达到节油和环保的双重效益。
如图4、2示意了本发明3——其特征在于活塞裙部凹槽12的形成通常是形状、深浅、大小各不同的凹陷于活塞裙部表面的凹状槽，活塞裙部凹槽12的分布通常是在活塞裙部11以不规则的形状形成于活塞裙部11。上述活塞裙部凹槽12的形成不贯穿活塞裙部11。活塞裙部凹槽12的这种形成保证了润滑油能够有效的存储在活塞裙部表面11。
如图4、2示意了本发明4——其特征在于活塞裙部通孔13的形成通常是以形状、大小各不一的孔状分布于活塞裙部11，活塞裙部通孔13的形成贯通于活塞裙部壁15。活塞裙部通孔13的这种形成保证了润滑油能够透过活塞裙部壁15流到活塞裙部表面11。
如图4、2示意了本发明5——其特征在于活塞裙部非通孔14的形成通常是以形状、深浅、大小各不一的孔状分布于活塞裙部11。，活塞裙部非通孔14的形成不贯通活塞裙部壁15。活塞裙部非通孔14的这种形成保证了润滑油能够有效的存储在活塞裙部表面11。
如图5示意了本发明6——其特征在于活塞裙部凹槽12在活塞裙部11沿不规则方向分布多条活塞裙部凹槽12，形成既有相互贯通的活塞裙部凹槽12、又有互不贯通的活塞裙部凹槽12。活塞裙部凹槽12的这种构成保证了活塞裙部凹槽12在活塞裙部11的有效面积，从而保证了活塞裙部11与缸壁17的有效油膜面积。
如图5、2示意了本发明8——其特征在于活塞裙部通孔13贯通于活塞裙部壁15。活塞裙部通孔13分布于活塞裙部凹槽12之间和活塞裙部凹槽12与活塞裙部非通孔14之间。活塞裙部通孔13的这种构成保证了润滑油可以通过多个活塞裙部通孔13迅速到达活塞裙部11。并存储在活塞裙部凹槽12和活塞裙部非通孔14中。
如图5、2示意了本发明9——其特征在于活塞裙部非通孔14不贯通于活塞裙部壁15。活塞裙部非通孔14不规则的分布于活塞裙部11，分布于活塞裙部11的非通孔14深浅不一。活塞裙部非通孔14的这种构成补充了活塞裙部凹槽12在活塞裙部11的分布缺陷，加大了在活塞裙部11存储润滑油的有效面积。可以最大程度的提供活塞裙部11与缸壁17的油膜面积。。以隔绝缸壁17与活塞裙部11之间的金属接触，降低缸壁17与活塞裙部11之间的摩擦力，减少该内燃机摩擦功损失、热功耗，从而增加了内燃机的功率输出，降低了内燃机的燃料损耗。
如图6示意了本发明7——其特征在于活塞裙部11沿轴线方向分布多条活塞裙部凹槽12，每条轴向的活塞裙部凹槽12不贯通底边周向的活塞裙部凹槽12。当润滑油存储在活塞裙部凹槽12时，在活塞裙部11形成了润滑油的网格，因为每条轴向的活塞裙部凹槽12不贯通底边周向的活塞裙部凹槽12，所以润滑油不会流失减少。确保在缸壁17与活塞裙部11之间存储和布敷了足量的润滑油。
以上结合附图对本发明的一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法和步骤及实现这种方法和步骤的一种内燃机的节油活塞，包括各个组成部分的结构、功能进行了清楚、详细的描述，本领域技术人员根据本发明说明书对本发明的一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法和步骤及实现这种方法和步骤的一种内燃机的节油活塞和/或其组成部分所作的任何改变、变化都处在本发明的保护范围之内。本发明同时达到了节油和环保的双重效益，具有非常广泛的推广和使用价值。
工业实用性本发明在于提供一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法和步骤及实现这种方法和步骤的一种内燃机的节油活塞，该活塞可以广泛的应用于内燃发动机包括车辆、船舶、坦克、发电机、矿山机械等。
压缩机包括空调压缩机、空气压缩机、工业制冷压缩机等。
节油效果和环保效益十分显著。
权利要求
1.一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法，包含以下步骤(a)在活塞运动中不断导引润滑油透过活塞裙部所设置之通孔流到活塞裙部表面；及(b)将润滑油存储在该活塞裙部设置之凹槽及该活塞裙部设置之非通孔内，以使该内燃机缸壁与该活塞裙部表面之间，始终布敷了足量的润滑油，并隔绝了缸壁与活塞裙部之间的金属接触，终而降低了活塞裙部与该缸壁之间的摩擦力，减少该内燃机摩擦功损失、热功耗，提高了内燃机的功率输出，降低了燃料消耗、噪音和排放。从而达到节油和环保的双重效益。
2.为达到权利要求1的目的，提供了一种内燃机的节油活塞，包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞环。在活塞裙部形成多条凹槽，在活塞裙部形成多个通孔，在活塞裙部形成多个非通孔。活塞裙部凹槽设置在活塞裙部，活塞裙部通孔设置在活塞裙部，活塞裙部非通孔设置在活塞裙部。活塞裙部通孔提供供给润滑油，活塞裙部凹槽提供存储润滑油，活塞裙部非通孔提供存储润滑油。
3.如权利要求2所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部凹槽的形成通常是形状、深浅、大小各不同的凹陷于活塞裙部表面的凹状槽，活塞裙部凹槽的分布通常是在活塞裙部以不规则的形状形成于活塞裙部。上述活塞裙部凹槽的形成不贯穿活塞裙部。活塞裙部凹槽的这种形成保证了润滑油能够有效的存储在活塞裙部表面。
4.如权利要求2所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部通孔的形成通常是以形状、大小各不同的孔状分布于活塞裙部，活塞裙部通孔的形成贯通于活塞裙部壁。活塞裙部通孔的这种形成保证了润滑油能够透过活塞裙部壁引流到活塞裙部表面。
5.如权利要求2所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部非通孔的形成通常是以形状、深浅、大小各不一的孔状分布于活塞裙部。活塞裙部非通孔的形成不贯通活塞裙部壁。活塞裙部非通孔的这种形成保证了润滑油能够有效的存储在活塞裙部表面。
6.如权利要求3所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部凹槽在活塞裙部沿不规则方向分布多条活塞裙部凹槽，多条沿不规则方向分布的活塞裙部凹槽形成即有相互贯通的活塞裙部凹槽和又有互不贯通的活塞裙部凹槽。活塞裙部凹槽的这种形成保证了活塞裙部凹槽在活塞裙部的有效面积，因此保证了形成于活塞裙部与缸壁之间的有效油膜面积。
7.如权利要求3、6所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部沿轴线方向分布多条活塞裙部凹槽，每条轴向的活塞裙部凹槽不贯通活塞裙部底边周向的活塞裙部凹槽。当润滑油存储在活塞裙部凹槽时，在活塞裙部形成了润滑油的网格，因为每条轴向的活塞裙部凹槽不贯通底边周向的活塞裙部凹槽，所以保证润滑油不会流失减少。确保在缸壁与活塞裙部之间存储和布敷了足量的润滑油。
8.如权利要求4、5所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部通孔是贯通于活塞裙部壁的。活塞裙部通孔分布于活塞裙部凹槽之间和活塞裙部凹槽中。活塞裙部通孔的这种形成保证了润滑油可以通过多个活塞裙部通孔迅速到达活塞裙部表面。并将润滑油存储在活塞裙部凹槽和活塞裙部非通孔中。形成活塞裙部与缸壁之间的润滑油膜，以隔绝缸壁与活塞裙部之间的金属接触，降低缸壁与活塞裙部之间的摩擦力、热功耗，从而达到节油环保的功能。
9.如权利要求4、5所述的活塞，其特征在于所述活塞裙部非通孔是不贯通于活塞裙部壁的。活塞裙部非通孔不规则的分布于活塞裙部。分布于活塞裙部的非通孔深浅不一。活塞裙部非通孔的这种形成补充了活塞裙部凹槽在活塞裙部的分布缺陷，加大了在活塞裙部存储润滑油的有效面积。可以最大程度的提供活塞裙部与缸壁的油膜面积。以隔绝缸壁与活塞裙部之间的金属接触，降低缸壁与活塞裙部之间的摩擦力、热功耗。从而增加了内燃机的功率输出，降低了内燃机的燃料损耗、噪音和排放。节油和环保效益十分显著。
全文摘要
本发明提供了一种降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法，包含以下步骤(a)在活塞运动中不断导引润滑油透过活塞裙部所设置之通孔流到活塞裙部表面；及(b)将润滑油存储在该活塞裙部设置之凹槽及该活塞裙部之非通孔内，以使该内燃机缸壁与该活塞裙部表面之间，始终布敷了足量的润滑油，并隔绝了缸壁与活塞裙部之间的金属接触，终而降低了活塞裙部与该缸壁之间的摩擦力，减少该内燃机摩擦功损失，热功耗，及提高了内燃机的功率输出，降低燃料消耗，噪音和排放。达到节油和环保的双重效益。为达到降低活塞与内燃机缸壁之间摩擦的方法及步骤之目的，本发明提供了一种内燃机的节油活塞，该活塞包括活塞裙部，活塞裙部壁，活塞环。在活塞裙部形成多条凹槽、在活塞裙部形成多个通孔、在活塞裙部形成多个非通孔。活塞裙部凹槽提供存储润滑油，活塞裙部通孔提供供给润滑油，活塞裙部非通孔提供存储润滑油。本发明可以广泛的应用于内燃发动机，包括车辆、船舶、坦克、发电机、矿山机械、压缩机等。节油效果和环保效益十分显著。
文档编号F02F3/00GK1959091SQ20061014260
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月20日 优先权日2006年8月25日
发明者王德恒, 陈柯玛玲 申请人:王德恒, 陈柯玛玲, 黄山