[发明专利]抗疲劳性活塞碗边缘

说明书

具有改进的碗几何形状的活塞包括活塞主体，该活塞主体具有大致平坦的冠部和从该冠部延伸的裙部。燃烧碗的椭圆形或者多凸耳形碗边缘凹进冠部使得碗边缘的侧边设置有增加的材料以抵抗疲劳，该疲劳沿着销平面，任选地沿着推力/止推平面，以及一般任选地沿着销平面和推力/止推平面之间的其他平面。

技术领域

本公开涉及用于内燃机的活塞，且更具体地涉及活塞碗几何形状。

背景技术

本部分提供了与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。

圆形活塞碗通常用于内燃机，其中活塞冠部自身形成燃烧室。随着活塞上升进行压缩冲程，活塞碗控制空气和燃料的运动。在发生燃烧之前，空气和燃料旋入活塞碗内部的涡流，从而产生更好的混合物。通过影响空气/燃料混合物，可以实现更好和更有效的燃烧，形成更大的功率且燃料经济性得以优化。

由于锐边效应和位于燃烧室内的位置，碗边缘是活塞的较高温度区域。对应于铝活塞中的销平面和推力/止推平面，由于张力和压缩中的交替疲劳而造成的热机械疲劳可以集中在碗中和碗边缘上。在钢活塞中，氧化形成过程通常集中发生在碗中以及碗边缘上金属温度最高的地方。

为了降低活塞、活塞碗和碗边缘的温度以及进行冷却，在一些活塞中，可以在进入/排出端口油冷却沟。油冷却流从底部活塞侧供应，通过入口端口进入，在活塞冷却沟中循环，并从出口端口离开。

因此，期望使活塞在碗边缘区域强度更高，碗边缘区域的强度是更为关键的，因为在用于内燃机的活塞中，高温疲劳主要沿着带有最佳碗边缘形状和油沟形状/路径的推力/止推平面和销平面。

发明内容

本部分提供了本公开的内容概要，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

本公开提供了具有改进的碗几何形状的活塞。活塞包括活塞主体，该活塞主体具有大致平坦的冠部(带有可选阀套)和从冠部延伸的裙部。椭圆形或者多凸耳形燃烧碗凹进冠部使得燃烧碗的侧边设置有增加的材料以抵抗疲劳，该疲劳沿着销平面，以及任选地沿着推力/止推平面，任选地沿着推力/止推平面和任选地沿着碗边缘应力集中区域(对于铝合金活塞而言)或者沿着氧化集中区域(对于钢合金/其他金属活塞而言)。

从本文提供的描述中，其他应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和特定实例仅为了说明目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅为了举例说明选定实施例，而不是为了说明所有可能的实施方式，且不旨在限制本公开的范围。

图1A和1B是根据本公开的原理的活塞的横截面透视图；

图2是根据本公开的原理具有燃烧碗的活塞的俯视图；

图3A是根据本公开的原理具有备选燃烧碗的活塞的俯视图；

图3B是根据本公开的原理具有备选燃烧碗的活塞的俯视图，且

图4是根据本公开的原理的活塞的油沟的示意图；以及

图5是根据本公开的原理的活塞的备选油沟的示意图。

在所有的附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述实例性实施例。

提供实例性实施例，从而使得本公开达到详尽透彻的效果，并向本领域技术人员充分传达保护范围。给出了许多特定细节，诸如特定部件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施例的全面理解。本领域技术人员将清楚，不需要运用这些具体细节，实例性实施例可以以许多不同的形式来实现而也不应被解释为对本公开范围的限定。在一些实例性实施例中，不再详细地描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。