[发明专利]一种隔热活塞及其加工方法

说明书

本发明涉及一种隔热活塞，包括：活塞本体，活塞本体为锻钢制成，其顶部为活塞头部，活塞头部上具有凹槽；隔热件，隔热件安装于凹槽内；及固定件，固定件抵接于隔热件上，且通过旋压加工或二次锻造与隔热件和凹槽成一个整体。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种隔热活塞，由于隔热件安装于凹槽中，固定件固定于隔热件上，且通过旋压加工或二次锻造与隔热件和凹槽成一个整体；其中，由于增加了隔热件，增加了活塞头部的隔热性能，并且隔热件通过固定件与凹槽形成一体，有效防止了现有技术中隔热涂层因承受不住高温出现裂纹、烧蚀等现象，同时解决了隔热件与活塞本体粘结强度不够的问题；本发明结构简单，工作可靠性高。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，更具体的说是涉及一种隔热活塞及其加工方法。

背景技术

随着发动机排放标准的升级，发动机的爆发压力越来越高，活塞燃烧室、顶面的温度、压力随之增大，为了保证环槽、销孔、裙部温度不会太高，现在常用锻钢活塞一般具有大的冷却油腔，使得活塞燃烧室、顶面与冷却油腔的热交换显著；但同时导致燃烧室、顶面热损失较大，发动机的热效率较低，据统计活塞燃烧室燃烧产生能量有大约25％通过缸套、冷却油道散失；并且燃烧室表面的高温与冷却油道的温差巨大，造成活塞燃烧室部位热应力大，增加了开裂风险。

目前为了解决上述问题，许多活塞生产商在燃烧室、顶面使用隔热涂层，但因为涂层的厚度只有0.03-0.3mm，这种相对较薄的涂层，对温度向活塞环、裙部传递阻隔作用不大。而专利文献CN201610539558中公开的一种隔热活塞主要应用于铝活塞，由于隔热层对燃烧室热量的阻断，活塞燃烧室温度特别是燃烧室喉口的温度会急剧上升，其0.1-0.5mm的喷涂密封层会因承受不住高温出现裂纹、烧蚀等现象，同时其隔热层直接浇注在基体上，容易出现隔热层与活塞本体粘结强度不够的问题。

因此，如何提供一种隔热效果好、且使用安全性高的活塞是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种隔热活塞，解决了现有技术中活塞隔热涂层隔热性不好，隔热层直接喷涂在活塞本体上，高温容易出现裂纹、损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隔热活塞，包括：

活塞本体，活塞本体为锻钢制成，其顶部为活塞头部，活塞头部上具有凹槽；

隔热件，隔热件安装于凹槽内；

及固定件，固定件抵接于隔热件上，且通过旋压加工或二次锻造与隔热件和凹槽成一个整体。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种隔热活塞，由于隔热件安装于凹槽中，固定件固定于隔热件上，且通过旋压加工或二次锻造与隔热件和凹槽成一个整体；其中，由于增加了隔热件，增加了活塞头部的隔热性能，并且隔热件通过固定件与凹槽形成一体，有效防止了现有技术中隔热涂层因承受不住高温出现裂纹、烧蚀等现象，同时解决了隔热件与活塞本体粘结强度不够的问题；本发明结构简单，工作可靠性高。

优选地，隔热件为导热系数小于20W/mk的材料通过加工或铸造成形；厚度为1-5mm；以增加隔热效果。

优选地，隔热件材料为陶瓷纤维制成。

优选地，活塞本体和活塞头部为一体连接或分体焊接而成；通用性强，可以同时适用于分体活塞和整体式活塞。

优选地，活塞头部顶部外圆面上开设有用于固定固定件的环形固定台，有利于固定固定件，保证活塞运行中的使用安全性。

优选地，固定件边缘弯折延伸形成固定套；固定套内壁与活塞本体或活塞头部外壁过盈配合；且固定套底部端面与环形固定台顶面焊接；采用此方案增加了通过固定件固定隔热件的强度，保证隔热活塞的正常工作的安全性。