[发明专利]活塞的制备方法、活塞以及工装组件

说明书

本发明提供一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件，该活塞的制备方法至少包括：确定活塞本体的腔室内壁上的第一高热负荷区域，在第一高热负荷区域上开设凹槽；在活塞本体的腔室的内壁上形成第一保护层；将工装组件装配到活塞本体上，第一结构件放置在活塞的腔室内，且第一结构件上的通孔在内壁上的投影区域与凹槽相对应；在第一高热负荷区域形成第二保护层，以使活塞本体的腔室的内壁上形成不等厚的保护层。本发明能够减轻或避免铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失，在一定程度上提高了活塞的可靠性。

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，尤其涉及一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件。

背景技术

活塞是汽车发动机的心脏，其承受交变的机械负荷和热负荷，一般是在高温条件下工作，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，另外活塞顶部还是燃烧室的组成部分。而由于活塞热负荷及机械负荷较大，一般需要在活塞上设置热障层来进行隔热处理，一方面可将更多的热量留在燃烧室内，以便做功和后处理温度的提升，另一方面可有效降低其他零部件的热负荷，延长使用寿命。

针对钢活塞，现有技术中，一般是采用等离子喷涂的方式在钢活塞的燃烧室表面进行涂覆，具体地，首先确定燃烧室的型线结构，然后在该结构的基础上切削预留出热障层的厚度，采用热喷涂的方式在钢活塞上形成热障层。

然而，上述方案中，在铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处，容易出现氧化烧蚀破损等现象，从而造成大量的热量损失。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种活塞的制备方法、活塞以及工装组件，能够减轻或避免铝活塞的燃烧室表面热负荷较高的位置处出现氧化烧蚀破损等现象，从而避免造成大量的热量损失，在一定程度上提高了活塞的可靠性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种活塞的制备方法，所述方法包括：提供工装组件以及钢制材料制成的活塞本体，且所述工装组件包括至少一个第一结构件，所述第一结构件上形成有通孔，所述活塞本体的上方形成腔室；确定所述活塞本体的所述腔室内壁上的第一高热负荷区域，在所述第一高热负荷区域上开设凹槽；在所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成第一保护层；将所述工装组件装配到所述活塞本体上，所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配，所述通孔在所述内壁上的投影区域与所述凹槽相对应；在所述第一高热负荷区域形成第二保护层，以使所述活塞本体的所述腔室的内壁上形成不等厚的保护层。

第二方面，本发明提供一种活塞，该活塞至少包括：活塞本体；所述活塞本体的顶部形成腔室，所述腔室的内壁具有至少一个第一高热负荷区域，且所述内壁上设置有保护层；至少一个所述第一高热负荷区域处的所述保护层的厚度大于所述内壁除所述第一高热负荷区域之外的剩余区域处的所述保护层的厚度。

在上述的活塞中，可选的是，所述活塞本体还包括：喷油器，所述喷油器位于所述腔室内；所述喷油器包括喷油器本体与所述喷油器本体相连的燃油束，所述第一高热负荷区域位于所述燃油束的喷口位置处。

在上述的活塞中，可选的是，所述腔室的内壁还具有至少一个第二高热负荷区域；至少一个所述第二高热负荷区域处的所述保护层的厚度大于所述内壁除所述第一高热负荷区域和所述第二高热负荷区域之外的剩余区域处的所述保护层的厚度。

在上述的活塞中，可选的是，所述第二高热负荷区域为所述腔室的喉口位置处。

在上述的活塞中，可选的是，至少一个所述第一高热负荷区域处的所述保护层的厚度与至少一个所述第二高热负荷区域处的所述保护层的厚度相同。

第三方面，本发明提供一种工装组件，应用于上述任一所述的活塞，至少包括：至少一个第一结构件；所述第一结构件放置在所述活塞的腔室内，且所述第一结构件与所述腔室的至少部分内壁相适配；所述第一结构件上开设有至少一个通孔，所述通孔在所述内壁上的投影区域位于所述内壁的第一高热负荷区域处。