[发明专利]锻钢活塞

说明书

本发明提供了一种锻钢活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部和活塞销座，锻钢活塞还包括：栅网结构，设于活塞头部的下方，构成活塞裙部；活塞环槽，套设于活塞头部外侧面上；燃烧室，设于活塞头部向内的凹槽内。通过本发明的技术方案，不但降低了活塞质量、增大了散热面积、增强了冷却效果，更有效地降低了活塞裙部与缸套接触面积，有效降低了摩擦损失。

技术领域

本发明涉及活塞技术领域，具体而言，涉及一种锻钢活塞。

背景技术

随着发动机的日益发展，发动机活塞承受的机械负荷和热负荷也越来越高，发动机轻量化、低摩擦以及零部件的强度得到企业的高度重视。钢活塞具有强度高、热膨胀小、噪声低等优点而被广泛应用，如何降低钢活塞重量、减小活塞摩擦、降低活塞工作温度成为亟待解决的问题。

相关技术中，通常采用在活塞顶部加工成型内冷油腔或者通过激光焊接或摩擦焊接的方式形成传统冷却油腔，使用机油来强制喷油冷却的方式来降低活塞工作温度，存在以下技术缺陷：

(1)钢活塞虽然强度高，但重量较大。

(2)冷却油腔加工工艺性较差，加工难度大、效率低、成本高。

(3)内冷油腔冷却方式主要依靠高压机油从安装于缸体上的冷却喷嘴喷出，在活塞下止点时喷入到内冷油腔进口，由于喷嘴与内冷油腔不是封闭连接，进油效率不高。

(4)通过焊接的钢活塞在焊接部位容易形成飞边，堵塞内冷油腔，若内冷油腔顶部温度过高会导致机油结焦，长时间结焦积累容易堵塞内冷油腔，易导致冷却故障，从而进一步造成活塞顶部温度升高，导致活塞出现开裂失效。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种锻钢活塞。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种锻钢活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部和活塞销座，锻钢活塞还包括：栅网结构，设于活塞头部的下方，构成活塞裙部；活塞环槽，套设于活塞头部外侧面上；燃烧室，设于活塞头部向内的凹槽内。

本方案中，通过设于活塞头部的下方的栅网结构，构成活塞裙部，能够利用自身的结构进行有效散热冷却，增大了散热面积，增强了冷却效果，有效降低了活塞裙部与缸套的接触面积，有效降低了摩擦损失，而且无需设计内冷油腔，加工方便，同时减小了活塞的整体重量，提升了活塞的整体性能，通过套设于活塞头部外侧面上的活塞环槽，有利于刮除缸壁上的润滑油，降低润滑油的损耗，通过设于活塞头部向内的凹槽内的燃烧室，有利于实现燃料的有效燃烧，实现活塞的功能，本发明提出的锻钢活塞可以整体锻造成型，也可以数控铣削制造，加工制造方便简单，无需焊接，降低了成本。

具体地，栅网结构根据活塞尺寸及活塞温度场变化确定，活塞采用飞溅式冷却，无需设计内冷油腔，有效避免了内冷油腔加工难、效率低、成本高的问题。

优选地，栅网结构包括：多个相邻设置的栅片，栅片成阵列均匀分布。

本方案中，通过多个相邻设置的栅片成阵列均匀分布构成栅网结构，在提升散热面积的同时，也降低了活塞的重量，不同位置的栅片的长度可以适应性调整。

优选地，栅网结构包括：多个相邻设置的栅片，分布于燃烧室底部的栅片密度大于分布于除燃烧室底部外的其他位置的栅片密度。

本方案中，通过分布于燃烧室底部的栅片密度大于分布于除燃烧室底部外的其他位置的栅片密度，在降低了活塞的重量的同时，使得温度高的地方散热面积大，进一步提升了散热效果，不同位置的栅片的长度可以适应性调整。

优选地，栅片包括但不限于长条形、圆柱形、平行四边形、梯形。

优选地，活塞环槽包括两道气环槽和一道油环槽，由顶部至下依次为气环槽、气环槽、油环槽。