[实用新型]椭圆异型销孔结构活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种活塞，尤其是一种椭圆异型孔结构活塞。

背景技术

目前近十几年来，发动机设计、制造技术得以迅速提高，特别是柴油发动机都在向大功率、高负荷方向发展，强化程度不断提高，排放要求越来越严格，爆发压力已超过20MPa，以上技术导致活塞热负荷变形和机械负荷变形增大，导致活塞销孔表面应力分布不均，从而产生销座裂纹或燃烧室喉口裂纹。为此，国内外活塞设计制造商致力于设计开发采用减压腔、锥形孔、销孔镶衬套等技术以增加活塞销孔的强度，降低活塞销孔表面应力集中，达到提高强度，延长活塞使用寿命的目的。减压腔技术在发动机爆发压力较高时，易导致减压腔与销孔交界处出现异常磨损，降低了活塞使用寿命，严重时导致活塞销与销孔咬合故障；锥形孔技术在发动机爆发压力较高时，出现局部接触不均匀导致局部异常磨损，降低了活塞使用寿命，严重时导致活塞销孔与活塞销咬合故障；销孔镶衬套技术将增加活塞制造难度，提高活塞的成本。 

中国专利ZL200720125293.1公开了一种锥形销孔结构活塞，由圆柱形孔段A和锥形孔段B和C组成。该专利属于锥形孔技术。在发动机爆发压力较高时，会出现局部接触不均匀导致局部异常磨损，降低了活塞使用寿命，严重时导致活塞销孔与活塞销咬合故障。 

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种活塞销孔表面应力分布均匀，减少销孔部位应力集中现象的发生，提高活塞销孔部位强度的椭圆异型销孔结构活塞。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种椭圆异型销孔结构活塞，包括活塞本体与位于活塞裙部的两个销孔，所述销孔的孔道由三段组成，孔道的纵向断面呈椭圆形，孔道的中间部分为直孔段，两端口部分均为喇叭口状曲线孔段，直孔段与曲线孔段连接处圆滑过渡。

所述曲线孔段的线形为幂函数曲线，幂函数曲线是从直孔段与曲线孔段交接处开始逐渐变化的。

所述直孔段长度为销孔长度的1/4-1/3，靠近活塞外部的曲线孔段长度为销孔长度的1/3-1/2；靠近活塞内腔的曲线孔段长度为销孔长度的1/4-1/3。

所述直孔段和曲线孔段的椭圆度均为0.02mm—0.06mm。

活塞和活塞销在工作状态时，在热负荷和机械负荷的作用下发生变形，采用上述活塞销孔结构，活塞销孔与活塞销贴合良好，增加了活塞销与活塞销孔的接触面积，降低了销座部位的应力，减少活塞销孔磨损；同时减小了活塞销座和燃烧室喉口的应力，降低了销座及燃烧室喉口部位开裂的风险，提高了活塞的可靠性能及使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构的示意剖面图；

图2是图1中I的局部放大图；

图3是图1中Q向视图的示意图；

其中1.活塞本体，2.活塞销孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，异型销孔结构活塞包括活塞本体1和位于活塞裙部的两个销孔2。所述销孔的孔道由三段组成，孔道的纵向断面呈椭圆形，孔道的中间部分为直孔段，两端口部分均为喇叭口状曲线孔段，直孔段与曲线孔段连接处圆滑过渡。

曲线孔段的线形为幂函数曲线，幂函数曲线是从直孔段与曲线孔段交接处开始逐渐变化的。

直孔段长度为销孔长度的1/4-1/3，靠近活塞外部的曲线孔段长度为销孔长度的1/3-1/2；靠近活塞内腔的曲线孔段长度为销孔长度的1/4-1/3。

如图3所示，直孔段和曲线孔段的椭圆度均为α=0.02mm—0.06mm。

如图2 所示，φAA为椭圆孔段FF的销孔名义短轴直径尺寸；φBB为EE椭圆曲线孔段在NN长度点处短轴直径值；φCC为HH椭圆曲线孔段在KK长度点处短轴直径值；KK、LL、MM、NN均以活塞中心线对称。FF段长度为左/右销孔的1/4-1/3；EE段长度为左/右销孔的1/3-1/2；HH段的长度为左/右销孔的1/4-1/3。φBB所在的曲线是从MM点处开始按幂函数方程逐渐变化，φCC所在的曲线是从LL点处开始按幂函数方程逐渐变化。其中φBB和φCC的数值均大于φAA。