专利名称：一种柴油机活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机配件技术领域，尤其涉及一种柴油机活塞。
背景技术：
活塞是柴油机的重要零部件，活塞的顶部设有燃烧室，活塞的裙部设有活塞销孔，工作过程中，活塞要承受较大的热负荷和机械负荷。目前，随着柴油机强化程度的提高，传统活塞的强度及寿命已经无法满足柴油机市场的要求。传统活塞无内置式冷却油道，在长时间高负载工况下，因活塞温度较高，其强度会急剧下降，当强度低于柴油机强化要求时将造成活塞断裂；传统活塞的活塞销孔部位无减压结构，由于长期受到往复式循环应力，活塞销孔部位易出现疲劳裂纹，从而引发活塞断裂；传统活塞通常使用平顶式、斜顶式或圆桶式的燃烧室，这些形状的燃烧室均无法提升柴油机的压缩比，燃烧所形成的内能转化为机械能时效率偏低；传统活塞通常为普通铸铁件或铸铝件，活塞在承受超过2MPa的平均有效压力或超过14.5MPa爆发压力时，寿命不会大于100小时。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种可靠性好、使用寿命长的柴油机活塞。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种柴油机活塞，包括活塞本体，所述活塞本体的顶部设有燃烧室，所述活塞本体的裙部设有活塞销孔，位于所述燃烧室与所述活塞销孔之间的所述活塞本体内设有内置冷却油道。作为优选，所述活塞本体上还设置有与所述活塞销孔连通的减压腔，所述减压腔沿所述活塞销孔的轴向延伸。作为优选，所述燃烧室的纵剖面呈《形。作为优选，所述活塞本体为稀土合金铸铝件。由于采用了上述技术方案，本实用新型的柴油机活塞，在燃烧室与活塞销孔之间的活塞本体内设有内置冷却油道，该冷却油道通过活塞冷却喷嘴获取温度较低的机油，从而可由机油带走绝大部分热量，大幅度降低活塞温度，提高活塞在长期高温工况下的强度，提高活塞的可靠性，延长其使用寿命。当进一步在活塞本体上设有沿活塞销孔轴向延伸并与活塞销孔连通的减压腔时，活塞销上的润滑油进入减压腔而形成减压室，该减压室具有一定的缓冲、减振、泄压、润滑的作用，使活塞在受到往复式循环应力时减小冲击并避免应力集中，强化了活塞销孔，使得活塞销孔的疲劳寿命得到提高。当进一步将燃烧室设计为纵剖面呈CO形时，与传统的平顶式、斜顶式或圆桶式的燃烧室相比，能极大的提高柴油机压缩比，使燃烧后形成的膨胀气体产生的压力均匀释放在活塞表面，明显提高了活塞将内能转换为机械能的能量转化效率。[0012]当活塞本体为稀土合金铸铝件时，与传统的铸铁件或铸铝件活塞相比，本实用新型活塞的抗拉强度、抗冲击、疲劳强度等性能均有极大提高，寿命远大于5000小时。
图1是本实用新型实施例的结构剖视示意图；图2是图1中的A-A剖视示意图；图3是图1的俯视示意图；图中:1_活塞本体；2_燃烧室；3_内置冷却油道；4_减压腔；5_活塞销孔；6-内置冷却油道进机油口 -J-内置冷却油道出机油口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步非限制性说明。如图1、图2和图3共同所示，为本实用新型实施例的柴油机活塞，包括活塞本体I，在活塞本体I的顶部设有燃烧室2,在活塞本体I的裙部设有活塞销孔5,位于燃烧室2与活塞销孔5之间的活塞本体I内设有内置冷却油道3，内置冷却油道3设有内置冷却油道进机油口 6和内置冷却油道出机油口 7。本实施例的内置冷却油道3为镶嵌在活塞本体I内的导热性能良好的铜制管道。该冷却油道通过活塞冷却喷嘴获取温度较低的机油，从而可由机油带走绝大部分热量，大幅度降低活塞温度，提高活塞在长期高温工况下的强度，提高活塞的可靠性，延长其使用寿命。其中，在活塞本体I上还设置有与活塞销孔5连通的两个减压腔4，减压腔4沿活塞销孔5的轴向延伸。活塞销上的润滑油进入减压腔4而形成减压室，该减压室具有一定的缓冲、减振、泄压、润滑的作用，使活塞在受到往复式循环应力时减小冲击并避免应力集中，强化了活塞销孔，活塞销孔的疲劳寿命提高10%以上。其中，还进一步将燃烧室2的纵剖面设计为《形。与传统的平顶式、斜顶式或圆桶式的燃烧室相比，《形的燃烧室能极大的提高柴油机压缩比，使燃烧后形成的膨胀气体产生的压力均匀释放在活塞表面，明显提高了活塞将内能转换为机械能的能量转化效率。本实施例中，活塞本体I为稀土合金铸铝件。在铸铝中加入稀土合金后，本实用新型的活塞经过抗拉强度测试、冲击测试、疲劳强度测试，性能均比普通铸铝提高10-20%。在承受超过2MPa的平均有效压力或超过14.5MPa爆发压力时，寿命远大于5000小时。综上所述，本实用新型的柴油机活塞可靠性好、使用寿命长，其性能能够满足升功率< 38kw/L的强化柴油机要求。以上所述仅是本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种柴油机活塞，包括活塞本体，所述活塞本体的顶部设有燃烧室，所述活塞本体的裙部设有活塞销孔，其特征在于:位于所述燃烧室与所述活塞销孔之间的所述活塞本体内设有内置冷却油道。
2.如权利要求1所述的一种柴油机活塞，其特征在于:所述活塞本体上还设置有与所述活塞销孔连通的减压腔，所述减压腔沿所述活塞销孔的轴向延伸。
3.如权利要求2所述的一种柴油机活塞，其特征在于:所述燃烧室的纵剖面呈Co形。
4.如权利要求1所述的一种柴油机活塞，其特征在于:所述燃烧室的纵剖面呈《形。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种柴油机活塞，其特征在于:所述活塞本体为稀土合金铸铝件。
专利摘要本实用新型公开了一种柴油机活塞，包括活塞本体，在活塞本体的顶部设有纵剖面为ω形的燃烧室，在活塞本体的裙部设有活塞销孔，位于燃烧室与活塞销孔之间的活塞本体内设置有内置冷却油道；活塞本体上还设有与活塞销孔连通的减压腔；整个活塞本体为稀土合金铸铝件。本实用新型的柴油机活塞可靠性好、使用寿命长，其性能能够满足升功率≤38kw/L的强化柴油机要求。
文档编号F02F3/00GK203035373SQ20132002910
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月19日 优先权日2013年1月19日
发明者代路 申请人:山东潍坊拖拉机厂集团有限公司