[发明专利]双通道钢制活塞

说明书

当在内燃机中使用时，提供了一种能够在高温下操作并且因此有助于高缸内温度和降低发动机机油温的活塞。活塞包括焊接在一起的上部和下部，以在上部和下部之间提供冷却腔道。冷却腔道围绕活塞的中心轴线周向延伸并且与中心轴线间隔开。隔板位于冷却腔道中，并且从冷却腔道的一个内表面延伸到另一内表面。隔板围绕中心轴线周向延伸，并且将冷却腔道至少划分成第一通道部分和第二通道部分。隔板可以与上部或下部形成为一体。可替代地，隔板可以与上部和下部分开形成为单独的部件。

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求于2017年5月17日提交的序列号为62/507,464的美国临时专利申请以及于2018年5月15日提交的序列号为15/980,595的美国实用专利申请的优先权，其内容通过引用整体并入到本文中。

技术领域

本发明总体上涉及用于内燃机的活塞以及用于制造活塞的方法。

背景技术

诸如重型柴油机活塞之类的用于内燃机的活塞在操作期间暴露于极高的温度下，尤其是沿着活塞的顶部。因此，为了调节温度，一些活塞被设计成具有冷却腔道，并且当活塞沿着发动机的缸膛往复运动时，冷却油被喷射到冷却腔道中。油沿着顶部的内表面流动并从顶部上散热。然而，为了在操作期间控制活塞温度，必须始终保持高流量的油。此外，由于内燃机的高温度，油会随着时间的流逝而降解，因此必须定期更换油以维持发动机的寿命。此外，当冷却腔道的温度超过350℃时，油倾向于以较高的速率燃烧(被称为油焦化)，并附着在通道表面上。

然而，活塞及发动机的制造商不断努力开发新的改进的方法，以便更好地保持燃烧室中的热量，降低活塞的工作温度，从而进一步提高发动机的制动热效率。另外，用于重型柴油发动机的钢制活塞的制造商不断面临设计活塞的挑战，以使顶部的碗缘和/或碗顶点处的最高温度、封闭的冷却腔道处的最高温度和/或下顶表面的最高温度在可接受的范围内，以避免碗缘氧化或腐蚀、焦化油沿冷却腔道和/或下顶表面沉积，并减少油降解。

发明内容

本发明的一方面包括一种用于内燃机的活塞，该活塞能够在操作期间表现良好。该活塞包括具有上部和下部的主体，在上部和下部之间具有冷却腔道。冷却腔道围绕主体的中心轴线周向延伸并且与中心轴线间隔开。主体包括围绕冷却腔道的内壁表面，并且主体包括设置在冷却腔道中并从一个内表面延伸到另一个内表面的隔板。隔板围绕中心轴线周向延伸，并且隔板将冷却腔道至少分成第一通道部分和第二通道部分。

本发明的另一方面提供了一种制造活塞的方法。该方法包括将主体的上部连接到主体的下部以在上部和下部之间形成冷却腔道的步骤。冷却腔道围绕主体的中心轴线周向延伸并且与中心轴线间隔开。主体包括围绕冷却腔道的内壁表面。主体还包括隔板，该隔板布置在冷却腔道中并且从其中一个内表面延伸到另一个内表面。隔板围绕中心轴线周向延伸，并且隔板将冷却腔道至少划分成第一通道部分和第二通道部分。

附图说明

本发明的其他优点将容易被理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述可以更好地理解这些优点，其中：

图1是根据一个示例性实施例的在冷却腔道中包括隔板的活塞的侧视横截面图；

图2是图1的活塞的冷却腔道的放大图；

图3是根据第二示例性实施例的包括冷却腔道中的隔板的活塞的一部分的放大图；

图4是根据第三示例性实施例的包括冷却腔道中的隔板的活塞的一部分的放大图；以及

图5是根据第四示例性实施例的包括冷却腔道中的隔板的活塞的一部分的放大图。

具体实施方式

本发明的一方面是当在内燃机中使用时能够在高温下操作并因此有助于高缸内温度以及降低发动机机油温的活塞10。活塞10的示例在图1中示出，但是许多其他的设计也是可能的。