专利名称：一种活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及ー种活塞。
背景技术：
发动机是目前的机械设备转动的主要动カ装置，而发动机寿命的长短、工作效率的高低直接受发动机内活塞的影响。正是通过燃料不断燃烧，产生的动カ推动活塞做往复运动，以此驱动活塞对外做功，活塞在发动机中的重要程度不亚于心脏对于人体的作用，因此活塞素有发动机“心脏”之称。随着汽车行业和科学技术的飞速发展，以及日益紧张的能源危机出现，目前发动机向着大功率、低油耗、低排放、轻量化的方向发展，这就使得发动机的強化指数越来越来高，因此对发动机活塞的要求也越来越高，要求各方面性能都要有所提高，尤其承受单面积 的功率要増加，这就使得我们要不断加深对活塞的创新研究。就目前而言，大部分的发动机活塞仍以铝合金为主，还有部分高功率大马カ柴油机活塞应用了锻钢和铸铁等铁基材料。但是铝合金材料的高温強度低，高压气体燃烧产生的高温使活塞顶部乃至整个活塞温度很高，且分布很不均匀，导致活塞产生热应カ和热变形，其単位面积所承受的功率有限，最終热负荷和机械负荷将导致活塞产生裂纹、从而降低了活塞的使用寿命；而铁基材料受其本身材料特点的影响，因为铁基材料比重较大，这种材料的活塞在工作中，为了克服自身重力而消耗许多的功率势必增加发动机的油耗，这不符合未来发展的低油耗、轻量化的特征，并且由于铁基材料比重较大，因此活塞往复运动惯性力较大，会加重发动机整体的疲劳度，势必增加其出现故障的频率，缩减发动机的使用寿命。因此提供ー种活塞，以提高其自身的性能，满足高功率性，増加其使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型提供了ー种活塞，能提高其自身的性能，满足高功率性，増加其使用寿命。本实用新型提供的活塞，包括头部、裙部和销座，此活塞为碳碳纤维活塞。优选的，在上述技术方案中，所述活塞头部包括火力岸A和环槽，所述环槽的个数为3个。优选的，在上述技术方案中，所述环槽包括顶部环槽BI、中部环槽B2和底部环槽B3 ;所述顶部环槽BI的间隙为0. 04 0. 06mm，所述中部环槽B2的间隙为0. 01 0. 03mm,所述底部环槽B3的间隙为0. 01 0. 03mm。本实用型提供的活塞采用碳碳纤维材料(碳碳纤维增强碳基复合材料)，这种材料具有高温強度高、密度小、热导率高和摩擦系数小等优良特性，高温強度高的特性使活塞可承受最高温度提高，进而导致其承受单位面积的功率増加，实现了高功率，且降低了由于高温对活塞造成的损伤；而其热导率高，能将由压缩气体或燃料生成物产生的热量对活塞的增热及时排走，降低活塞的温度，进而可取消活塞内的冷却油腔结构，优化活塞结构；密度小使得碳碳纤维材料的比重小，此种活塞驱动更加容易，而同时由于此材料本身高温强度高，可满足长时间连续工作， 抗疲劳性好；此种材料具有石墨材料的一且理化性能，如具有自润滑作用，摩擦系数小，运动过程中所受摩擦力小，大大的減少了由于摩擦对活塞自身造成的损伤。
为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例提供的活塞结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的活塞内腔结构示意图。
具体实施方式
本实用型新提供了ー种活塞，提高了其自身的性能，满足高功率性，増加其使用寿命。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请參考图I和图2。本实用新型提供的活塞为碳碳纤维活塞，包括销座D、裙部和头部，销座D是用于和活塞销配合的支撑部分；头部包括火力岸A和环槽，火力岸A位于活塞的顶端，环槽用于安装活塞环，起密封效果；裙部在活塞运动中其密封和导向的作用。本实用型提供的活塞采用碳碳纤维材料，这种材料具有高温強度高、密度小、热导率高和摩擦系数小等优良特性，高温強度高的特性使活塞可承受最高温度提高，进而导致其承受单位面积的功率増加，实现了高功率，且降低了由于高温对活塞造成的损伤；而其热导率高，能将由压缩气体或燃料生成物产生的热量对活塞的增热及时排走，降低活塞的温度，进而可取消活塞内的冷却油腔结构，优化活塞结构；密度小使得碳碳纤维材料的比重小，此种活塞驱动更加容易，而同时由于此材料本身高温性能高，可满足长时间连续工作，抗疲劳性好；且此种材料具有石墨材料的一且理化性能，如具有自润滑作用，摩擦系数小，运动过程中所受摩擦力小，大大的減少了由于摩擦对活塞自身造成的损伤。碳碳纤维材料其具有石墨的一切理化性能，其具有很好的自润滑作用，本实用新型所提供的活塞中，包含三个环槽顶部环槽BI、中部环槽B2和底部环槽B3，且分别缩小环槽B1、B2和B3的间隙，使得顶部环槽BI的间隙在0. 04 0. 06mm之间，中部环槽B2的间隙在0. 01 0. 03mm之间，底部环槽B3的间隙在0. 01 0. 03mm之间，同时增加活塞的直径，使其直径在109. 945 109. 975之间，而活塞和气缸壁的间隙在0. 03 0. 06mm之间，间隙较小，但由于活塞的自润滑性，使得活塞的运动并没有受影响，反而两者之间的间隙缩小后，降低了发动机的油耗和窜气量，使得密封效果更佳理想。另外，在本实用新型所提供的活塞中，同时缩小了销孔C的间隙，并增加了销座D的两侧的厚度，活塞在工作过程中燃气所产生的爆发压力，会对活塞有ー个巨大的推动力，因此活塞在往复运动中其销座D部分将承受巨大的力，为了能提高活塞的受カ范围，本实用新型増加了销座D两侧的厚度并缩小了销孔C的间隙，以达到优化受力的目的，同时由于碳碳纤维的自润滑效果，活塞的活动并没有因销孔C间隙的缩小而受影响，达到了预期的目的。 在活塞的头部包含火力岸A和环槽，为了优化活塞的结构，根据碳碳纤维材料的耐高温特性，在本实用新型的活塞中降低了火力岸A的高度，此时高温对于活塞造成的影响没有增加，而降低火力岸A的高度，也就减少了燃烧产生的有害气体量，使可燃气体尽可能的燃烧完全，在其他条件不变的情况下，活塞中产生有害气体的減少，很大程度上保护了环境。本领域技术人员可以理解的是，活塞头部包含火力岸A和环槽，火力岸A直接与气缸内的燃烧气体相接触，承受高温，而环槽中安装的是活塞环，活塞环的作用是密封，与气缸相配合防止漏气和防止机油进入燃烧室，由于本实用新型提供的碳碳纤维活塞其自身具有润滑性，所以増加了活塞的直径，缩减了活塞和气缸的间隙，极大的提高了密封效果，因此本实用新型提供的活塞包括3个间隙极小的环槽，极小的配缸间隙和销孔与销的极小配合间隙，达到满足エ况的需求。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.ー种活塞，包括头部、裙部和销座D，其特征在于，所述活塞为碳碳纤维活塞。
2.根据权利要求I所述活塞，其特征在于，所述活塞头部包括火力岸A和环槽，所述环槽的个数为3个。
3.根据权利要求2所述活塞，其特征在干，所述环槽包括顶部环槽BI、中部环槽B2和底部环槽B3 ;所述顶部环槽BI的间隙为0. 04 0. 06mm，所述底部环槽B2的间隙为0. 01 0.03mm,所述底部环槽B3的间隙为0. 01 0. 03mm。
专利摘要本实用新型提供了一种活塞，包括头部、裙部和销座，本实用型提供的活塞采用碳碳纤维材料(碳碳纤维增强碳基复合材料)，这种材料具有高温强度高、密度小、热导率高和摩擦系数小等优良特性，高温强度高的特性可提高活塞所能承受的最高温度，进，进而提高活塞所承受单位面积的功率，实现了高功率，且降低了高温对活塞造成的危害；而其热导率高，能将由压缩气体或燃料生成物产生的热量对活塞的增热及时排走，降低活塞的温度；密度小使得碳碳纤维材料的比重小，同时由于此材料本身高温强度高，可满足长时间连续工作，抗疲劳性好；此种材料具有石墨材料的一且理化性能，如具有自润滑作用，大大的减少了由于摩擦对活塞自身造成的损伤。
文档编号F02F3/00GK202360236SQ20112052706
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者唐建萍, 廖君慧, 林剑明, 黄祖东 申请人:湖南江滨机器(集团)有限责任公司