專利名稱：一種增壓汽油機(jī)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞。
背景技術(shù)：
隨著整個(gè)汽車行業(yè)向高性能、低油耗、低排放等趨勢(shì)迅速發(fā)展，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的要 求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件設(shè)計(jì)及制造技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)需 求，增壓技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)能在燃油消耗、排量不變的前提下，大大提升性能及降低排放。但發(fā) 動(dòng)機(jī)增壓后產(chǎn)生的高爆發(fā)壓力、高燃燒溫度直接作用于活塞，使活塞承受的熱負(fù)荷及機(jī)械 負(fù)荷越來(lái)越大，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的活塞設(shè)計(jì)，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一系列問(wèn)題，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法 正常工作，如高溫使活塞材料產(chǎn)生熔融狀態(tài)，尤其是溫度較高的第一環(huán)槽，極易與活塞環(huán)發(fā) 生粘結(jié)，即“微焊”，導(dǎo)致活塞環(huán)卡死；發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓后最大爆發(fā)壓力將達(dá)到IOMPa以上，銷 座也將承受比自然吸氣機(jī)更大的機(jī)械負(fù)荷，應(yīng)力集中更嚴(yán)重，因此，經(jīng)常會(huì)使銷座上部發(fā)生 開裂等失效現(xiàn)象。同時(shí)，傳統(tǒng)活塞裙部沒(méi)有鍍層，活塞與缸套為硬接觸，摩擦損失很大，造成 了一定的油耗損失。為了解決以上問(wèn)題，必須設(shè)計(jì)一種有足夠強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能滿足發(fā)動(dòng) 機(jī)性能的活塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種能有效解決開裂、卡環(huán)和降低油耗的增 壓汽油機(jī)活塞。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案如下
一種增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，在所述的活塞的第一環(huán)槽表面采用陽(yáng)極氧化技術(shù)形成有陽(yáng) 極氧化層，在所述活塞的裙部表面具有石墨涂層，石墨涂層的厚度為15 25um。所述活塞 的銷孔為異形銷孔，所述異形銷孔的截面呈橢圓形，水平方向?yàn)闄E圓形的長(zhǎng)軸，活塞運(yùn)動(dòng)方 向?yàn)闄E圓形的短軸，且橢圓度從左右銷座的中間位置沿銷孔軸線分別向兩邊逐漸擴(kuò)大。由于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后熱負(fù)荷較高，使傳統(tǒng)活塞的鋁合金材料達(dá)到熔化的臨近點(diǎn)，導(dǎo) 致活塞環(huán)與活塞環(huán)槽發(fā)生微焊，為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明在第一環(huán)槽處采用陽(yáng)極氧化技 術(shù)，由于陽(yáng)極氧化后環(huán)槽表面硬度較高，可以大大提高耐磨性和防護(hù)性，有效的解決了微 焊。本發(fā)明活塞的裙部采用石墨印刷技術(shù)形成石墨涂層，較軟的石墨涂層可以有效的 降低活塞裙部與缸孔的摩擦，從而降低摩擦損失、降低油耗。本發(fā)明活塞的銷孔采用異形銷孔，冷態(tài)裝配時(shí)，活塞銷與銷孔在水平方向的間隙 大于活塞運(yùn)動(dòng)方向的間隙，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞銷孔會(huì)受到活塞運(yùn)動(dòng)方向的拉伸，這樣使橢 圓銷孔趨近于正圓，從而使銷孔與活塞銷很好的配合。這樣的異形結(jié)構(gòu)可以使活塞銷與活 塞銷孔的接觸更合理，有效降低活塞銷座變形時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，防止銷座開裂。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、合理，可以很好的滿足增壓發(fā)動(dòng)機(jī)高強(qiáng)度的需求，使發(fā)動(dòng)機(jī) 工作更可靠。


圖1為本活塞的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖3為活塞第一環(huán)槽的局部放大圖； 圖4為圖2的B-B剖視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，活塞1上具有活塞環(huán)槽、裙部12、活塞銷2和銷座13等。結(jié)合圖2和圖3，第一環(huán)槽11的表面具有陽(yáng)極氧化層，即通過(guò)將第一環(huán)槽11浸浴 在酸性溶液中并電解，在環(huán)槽表面產(chǎn)生一層較硬的氧化層，能有效防止微焊。在活塞裙部12 的表面印刷一定厚度的石墨涂層，該石墨涂層在經(jīng)過(guò)固定溫度、固定時(shí)間的保溫固化，使石 墨層與鋁合金牢固結(jié)合，由于石墨層的摩擦系數(shù)很小，可以有效降低活塞與缸套間的摩擦 損失，從而降低油耗。結(jié)合圖4可見，活塞銷孔14為異形銷孔，即銷孔的截面呈橢圓形，水平方向?yàn)殚L(zhǎng) 軸，活塞運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槎梯S，且橢圓度從左右銷座13的中間位置沿銷孔軸線分別向兩邊逐漸 擴(kuò)大。冷態(tài)裝配時(shí)，活塞銷2與銷孔14在水平方向的間隙大于活塞運(yùn)動(dòng)方向的間隙，在活 塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于銷孔受活塞運(yùn)動(dòng)方向的拉伸力，使銷孔短軸方向有被拉長(zhǎng)的趨勢(shì)，因此，活 塞銷孔14的橢圓結(jié)構(gòu)使銷孔在工作狀態(tài)時(shí)近乎正圓，同時(shí)，活塞銷2也會(huì)產(chǎn)生活塞運(yùn)動(dòng)方 向的彎曲變形，活塞銷孔14的異形結(jié)構(gòu)可以有效降低活塞銷2和活塞銷孔14的變形產(chǎn)生 的應(yīng)力集中，從而降低銷座13開裂風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于在所述的活塞的第一環(huán)槽表面采用陽(yáng)極氧 化技術(shù)形成有陽(yáng)極氧化層，在所述活塞的裙部表面具有石墨涂層，所述活塞的銷孔為異形 銷孔，所述異形銷孔的截面呈橢圓形，水平方向?yàn)闄E圓形的長(zhǎng)軸，活塞運(yùn)動(dòng)方向?yàn)闄E圓形的 短軸，且橢圓度從左右銷座的中間位置沿銷孔軸線分別向兩邊逐漸擴(kuò)大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于所述石墨涂層的厚度為 15 25um。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞。在活塞的第一環(huán)槽表面采用陽(yáng)極氧化技術(shù)形成有陽(yáng)極氧化層，解決活塞環(huán)微焊問(wèn)題。在活塞的裙部表面具有石墨涂層，可以有效的降低活塞與缸孔的摩擦，從而降低油耗。將活塞的銷孔設(shè)計(jì)異形銷孔，即銷孔呈錐形變化，且在豎直和水平方向具有一定的橢圓度，可以有效降低銷座的機(jī)械應(yīng)力。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、合理，可以很好的滿足增壓發(fā)動(dòng)機(jī)高強(qiáng)度的需求，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作更可靠。
文檔編號(hào)C25D11/10GK102062013SQ20111003314
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者任西陽(yáng), 徐麗茹, 徐勇, 柴莉霞, 蔣繼科 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司