[发明专利]一种复合式活塞

说明书

本发明公开了一种复合式活塞，包括复合活塞上部和轻质合金活塞下部，复合活塞上部包括复合成型为一体的上高强度合金层和下轻质合金层，下轻质合金层的底部设有至少两个呈间隔对称布置的上断面，轻质合金活塞下部的顶部设有与上断面相对应的下断面，上断面与下断面焊接连接。本发明具有制造成本低、易于成型、体积小、重量轻、可提高内燃机功率密度的优点。

技术领域

本发明主要涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种复合式活塞。

背景技术

内燃机的排放升级是对内燃机工业的持续要求，而活塞是推动排放升级的关键零部件之一，钢结构活塞替代铝结构活塞是满足排放要求的重要手段，全钢活塞锻造或铸造成形，但全钢活塞重量大、成型工艺难度大、成本高，同时，为降低活塞头部及环槽温度而设置的环形内冷却油腔加工工艺性较差，加工难度大，效率低、成本高，围绕降低活塞重量、减小活塞高度、降低活塞头部的热负荷，国内外有多种解决方案。

现有技术为优化活塞结构、降低活塞重量、减小活塞高度，为降低活塞头部热负荷而设置的头部内冷却油腔的加工提供了很好的思路和方法，如专利号CN201510040273.3采用全钢结构，较好的解决了活塞的内冷却油腔的成型，存在着毛坯锻造成本高，活塞重量较大的问题。如专利号CN200820159361.0采用组合式结构，有效的降低活塞重量，简化活塞的内冷却油腔的成型，但活塞压缩高较大，活塞高度偏大，不利于提高内燃机的功率密度，而且活塞上下部组合结构连接相对复杂，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、易于成型、体积小、重量轻、可提高内燃机功率密度的复合式活塞。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种复合式活塞，包括复合活塞上部和轻质合金活塞下部，所述复合活塞上部包括复合成型为一体的上高强度合金层和下轻质合金层，所述下轻质合金层的底部设有至少两个呈间隔对称布置的上断面，所述轻质合金活塞下部的顶部设有与所述上断面相对应的下断面，所述上断面与下断面焊接连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上高强度合金层底部设有延伸至下轻质合金层的上销孔段，所述上断面设置在上销孔段口的两侧，所述轻质合金活塞下部的顶部设有下销孔段，所述下断面设置在下销孔段开口的两侧，所述上销孔段与下销孔段围合形成销孔。

还包括连接件，所述复合活塞上部和轻质合金活塞下部通过连接件紧固连接。

所述连接件包括四根螺杆，四根所述螺杆呈矩形穿设在轻质合金活塞下部周沿，伸出轻质合金活塞下部的杆身与上高强度合金层螺纹连接。

所述上高强度合金层上开设有环形内冷油道，所述上销孔段上开设与所述环形内冷油道相通的油孔，呈对角线分布的两根所述螺杆上开设有与油孔相通的杆身油道。

所述连接件包括四根螺柱和四个锁紧螺盖，四根所述螺柱呈矩形焊接在上高强度合金层周沿，伸出上高强度合金层的柱身穿过轻质合金活塞下部，四个所述锁紧螺盖与各螺柱螺纹连接并锁紧轻质合金活塞下部。

所述上高强度合金层上开设有环形内冷油道，所述上销孔段上开设与所述环形内冷油道相通的油孔，所述螺柱上开设有与油孔相通的柱身油道。

所述上断面和下断面设置为平直面。

所述上高强度合金层设置为上钢质层，下轻质合金层设置为下铝质合金层，所述轻质合金活塞下部设置为铝质合金活塞下部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：