[发明专利]具有销孔润滑的铸造活塞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种构造成用于活塞销孔润滑的活塞及其制造方法。

背景技术

内燃发动机和柴油发动机中的活塞头在发动机气缸内做上下往复运动，因而被摩擦热及由气缸内燃烧所产生的热而加热。活塞头有时会具有内部冷却通路(即，活塞头内的空腔)，可向该内部冷却通路中供给冷却油来冷却活塞头。活塞头经由嵌在气缸盖内的活塞销孔中的活塞销而连接到活塞杆。当活塞杆向上和向下运动时，活塞销会部分地在销孔内转动。有时对销孔进行镀覆，以减少摩擦热。

发明内容

提供了一种带有活塞销的活塞，该活塞具有单件式活塞头，优选是铸铝的，该活塞头具有完全被其包围并位于其内部的冷却油通路。活塞头具有用于活塞销的销孔，该销孔不与冷却油通路相交。将销孔的尺寸设计成在活塞销与活塞头之间保持大致均匀的间隙。活塞头具有从销孔延伸至冷却油通路的通道，从而允许来自冷却油通路的冷却油润滑活塞销。优选地，在铸造活塞头之后钻出所述通道。销孔大致为圆柱形，并且所述通道在活塞销与活塞孔之间大致均匀的间隙处开口。优选地，销孔在所述通道处没有凹坑（recess）。因此，将冷却油通路、通道和间隙的尺寸设计成在冷却油流经所述通道进入所述间隙以润滑活塞销时可将冷却油保持在冷却油通道和所述通道中。在销孔与通道的相交处具有凹坑的设计会允许过多的油从通道中流失，因而造成在发动机起动时难以充分润滑活塞销。此外，与其他活塞头的设计相比，钻削通道使得能够用较少的工序制成活塞头，因为无需从活塞头的圆周上的油控制环钻出第一通道、然后从销孔钻出另一个通道以与第一通道相交。

在一个实施例中，活塞头具有凸起部（boss），该凸起部部分地限定与冷却油通路相对的销孔。穿过该凸起部钻出所述通道，使得所述通道具有延伸穿过该凸起部的部分和连接到冷却油通路的部分。

在另一个实施例中，所述销孔是第一销孔，并且所述通道是第一钻削通道。活塞头具有凹陷开口和第二销孔，第二销孔与第一销孔是共轴线的，并且凹陷开口将第二销孔与第一销孔隔开。活塞头具有从第二销孔延伸至冷却油通路的第二钻削通道，从而允许来自通路的冷却油润滑活塞销。第二销孔还具有以下特征：在第二钻削通道处没有任何凹坑。

一种制造用于汽油发动机的活塞头的方法，包括：把盐芯放置在用于活塞头的模具型腔中。通过用铝合金填充模具型腔，从而铸造出带有活塞销孔的单件式活塞头。将盐芯除去，从而在活塞头中形成冷却油通路。钻出从活塞销孔到冷却油通路的通道，使得来自冷却油通路的油将会流到销孔中。盐芯允许将通道铸造为单件，从而避免了通常在采用多件式钢活塞头时所需的额外的装配和焊接步骤。

本发明还涉及以下技术方案。

方案1. 一种带有活塞销的活塞，包括:

单件式活塞头，其具有完全被所述活塞头包围并且位于所述活塞头内部的冷却油通路；

其中，所述活塞头具有用于所述活塞销的销孔，所述销孔不与所述冷却油通路相交；其中，将所述销孔的尺寸设计成在所述活塞销与所述活塞头之间保持大致均匀的间隙；以及

其中，所述活塞头具有从所述销孔延伸至所述冷却油通路的通道，从而允许来自所述通路的冷却油润滑所述活塞销。

方案2. 如方案1所述的活塞，其特征在于，所述活塞头具有凸起部，所述凸起部部分地限定与所述冷却油通路相对的所述销孔；并且其中，所述通道的一部分延伸穿过所述凸起部。

方案3. 如方案1所述的活塞，其特征在于，所述销孔是第一销孔，并且所述通道是第一钻削通道；其中，所述活塞头具有凹陷开口和第二销孔，所述第二销孔与所述第一销孔共轴线，并且所述凹陷开口把所述第二销孔与所述第一销孔隔开；其中，所述活塞头具有从所述第二销孔延伸至所述冷却油通路的第二钻削通道，从而允许来自所述通路的冷却油润滑所述活塞销。

方案4. 如方案1所述的活塞，其特征在于，所述活塞具有密封沟槽，所述密封沟槽围绕所述单件式活塞头并且与所述孔和所述通道没有流体连通。

方案5. 如方案1所述的活塞，其特征在于，所述活塞头是铸铝，并且所述冷却油通路是利用盐芯形成的。

方案6. 一种用于制造汽油发动机所用活塞头的方法，包括:

把盐芯放置在用于活塞头的模具型腔内；

通过用铝合金填充所述模具型腔，来铸造带有铸造活塞销孔的单件式活塞头；

除去所述盐芯，从而在所述活塞头中构建出冷却油通路；以及

钻出从所述活塞销孔到所述冷却油通路的通道。

方案7. 如方案6所述的方法，还包括：

将所述活塞头中的所述活塞销孔的表面机械加工成大致均匀的直径。