[实用新型]1.3L汽油发动机活塞

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，具体的说涉及一种汽油发动机活塞。

背景技术

活塞是发动机中高精度的关键零件，它与活塞销和活塞环构成的活塞组是活塞式发动机中工作条件最严酷的组件。发动机的工作可靠性与使用耐久性，在很大程度上与活塞组的工作情况有关。活塞组件与气缸一起保证发动机工作的可靠密封，否则活塞式发动机就不能正常运转。活塞组零件工作情况的共同特点是工作温度很高，并在很高的机械负荷下高速滑动，同时润滑不良，这决定了它们遭受强烈的磨损，并且可能出现滑动表面的拉毛、烧伤等故障。实践经验证明，活塞组零件的寿命决定发动机的修理间隔，而这其中，活塞的工作可靠性和耐久性显得极为重要。

由于活塞是在高负荷、高温、高速、润滑不良的条件下工作的，对它的设计有如下要求：

1)要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料；

2)有合理的形状和壁厚。使散热良好，强度、刚度符合要求，尽量减轻重量，避免应力集中；

3)保证燃烧室气密性好，窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失；

4)在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；

5)减少活塞从燃气吸收的热量，而已吸收的热量则能顺利地散走；

6)在较低的机油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。

发明内容

为了解决活塞顶部及第一环槽的工作条件，防止顶部热裂和环粘结，改善活塞销和销座的实际承载能力，本实用新型提供一种优化的适用于1.3L汽油发动机活塞。

本实用新型的结合设计方案如下：

1.3L汽油发动机活塞，包括活塞头部和活塞裙部，活塞头部设有两道气环槽和一道油环槽，

活塞顶部设有一碗型凹坑，碗型凹坑周围配合设有四个进排气门避让坑，有效减少了活塞顶部的吸热面积。活塞第一道气环槽岸设有一V型泄压槽，有助于降低机油耗；泄油环槽内设有八个泄油孔，使活塞润滑更充分；活塞销座采用了对称设计，承载能力较强；另外，活塞裙部采用短裙设计，表面镀锡，提高了裙部的承载能力，保证了活塞得到良好的导向，具有足够的实际承压面积，并能形成足够厚的润滑油膜，既不因间隙过大发生敲缸，引起噪音和加速损伤，也不因间隙过小而在气缸中咬住，导致重大事故，改善了磨损并使运转平顺。

所述V型泄压槽的槽深为1～1.15毫米，槽宽为2～2.3毫米。

为了保证油环处的润滑油及时排出，通过运用CAE分析方法，详细模拟油环处的润滑及散热等情况，继而给出合理的泄油孔分布以及油孔的直径大小，所述活塞油环槽内的八个泄油孔，四个一组对称分布，每组的四个泄油孔等间距分布，泄油孔的孔径为1.8～2.2毫米，在保证润滑的基础上，可以及时排出多余的润滑油并带走多余的热量，确保油环和活塞的正常工作。

活塞裙部采用短裙设计，其尺寸范围为31～34毫米，在保证了活塞良好的导向，足够的实际承压面积和足够厚的润滑油膜的基础上，实现了活塞轻量化的要求。

活塞材料采用轻质铝合金铸造成型，重量轻、强度高、导热性好，热膨胀系数小，表面进行热处理，用于提高活塞的整体性能，确保活塞尺寸的稳定性。

本实用新型活塞改善了活塞头部及第一气环槽的工作条件，防止头部热裂和环粘结、卡死和过度磨损；改善了活塞销和销座的实际承载能力，减少磨损，防止破裂；短裙部的设计和热膨胀控制措施，提高裙部承载能力和减小配缸间隙，改善磨损并使运转平顺。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为图1的侧视图，

图4为图1的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例：

参见图1，1.3L汽油发动机活塞包括活塞头部和活塞裙部，活塞头部设有两道气环槽和一道油环槽，活塞材料采用的是目前最适合用于活塞制作的AC8AH铝合金，其比重小、强度高、导热性能优异。本实施例活塞的热处理采用了T5〔热加工后急冷再施以人工时效处理〕，提高了活塞的整体性能，并确保活塞尺寸的稳定性。

活塞顶部有一碗型凹坑，进气门避让坑4与排气门避让坑3各两个，见图2；有效减少了活塞顶部的吸热面积，改善了活塞顶部的工作条件，极大地降低了活塞顶部的热裂和过烧发生几率，其中，燃烧室容积设计值为1.86±0.2cm²。另外，活塞顶部还铸造出装配标记2，在进行发动机装配时，标记符号2朝向发动机前方。