專利名稱：無隙過盈動配合內(nèi)燃機(jī)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞。
眾所周知，現(xiàn)有的活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞與氣缸均是采用間隙配合，這是因?yàn)橛脕碇圃旎钊牟牧显诟邷厍闆r下的膨脹量比氣缸套材料的高溫膨脹量大。常溫情況下，間隙配合可以補(bǔ)償高溫情況下膨脹量的不一致性，以避免“咬缸”，另外采用間隙配合是摩擦付的潤滑所必需的。世界發(fā)達(dá)國家的內(nèi)燃機(jī)活塞與汽缸配合的最小間隙一般為0.02-0.04mm，我國的內(nèi)燃機(jī)活塞與汽缸配合的最小間隙一般為0.03-0.06mm，國內(nèi)外的內(nèi)燃機(jī)活塞的氣環(huán)數(shù)一般是二道。由于活塞與氣缸套之間存在著間隙，并且氣環(huán)數(shù)較多，從而造成密封性能差，漏氣嚴(yán)重，甚至容易發(fā)生敲缸。另外由于磨損，活塞與氣缸的配合間隙會進(jìn)一步加大，使發(fā)動機(jī)壽命受到了限制。由于存在間隙，活塞除作往復(fù)運(yùn)動之外還產(chǎn)生了一個附加的搖擺運(yùn)動，從而消耗發(fā)動機(jī)的功率，增大噪音，降低了與活塞共同起密封作用的活塞環(huán)的密封性能。追求活塞式內(nèi)燃機(jī)活塞與氣缸小間隙配合是內(nèi)燃機(jī)界的共同奮斗目標(biāo)。雖然內(nèi)燃機(jī)界經(jīng)過不斷努力，采用了各種減小活塞氣缸裝配間隙的措施，如在活塞裙部鑲嵌各種形式的鋼片等，但最終也不能做到完全消除活塞與氣缸的裝配間隙。無隙動配合成為內(nèi)燃機(jī)界渴望做到的而又難以做到的尖端課題。
本發(fā)明的目的是提供一種無隙過盈動配合的內(nèi)燃機(jī)活塞。
本發(fā)明的目的是通過下列途徑來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括起承壓作用的頭部、起導(dǎo)向作用的裙部和起傳力作用的銷座，本發(fā)明的特征在于活塞裙部與氣缸的配合是無隙過盈動配合。為了避免拉缸，本發(fā)明對活塞進(jìn)行了特殊的熱處理，使其工作表層含有能與機(jī)油牢固結(jié)合的特種物質(zhì)，并形成減摩抗磨性能極好的金屬有機(jī)化合物。
由于本發(fā)明采用無隙過盈動配合，消除了活塞與氣缸套之間的間隙，活塞的密封性能極好，因而活塞的氣環(huán)數(shù)可以減少為一道。
本發(fā)明經(jīng)特殊熱處理后，尺寸的熱穩(wěn)定性好，同時活塞工作時對熱膨脹變形不敏感，故活塞銷座部位不需要鑲嵌牽制變形的鋼片，使活塞制作工藝簡單，成本降低。
經(jīng)中國科學(xué)技術(shù)情報研究所通過國際聯(lián)機(jī)檢索美國Dialog系統(tǒng)和中情所中文數(shù)據(jù)庫中的國內(nèi)外專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)檢索證明，本發(fā)明為內(nèi)燃機(jī)活塞領(lǐng)域的開拓性發(fā)明。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有①提高了活塞的密封性能，漏氣減少，提高了壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度，改善了燃燒過程，故發(fā)動機(jī)的動力性提高了，同時燃油消耗降低，排氣污染減少。
②上竄機(jī)油減少，機(jī)油消耗降低，同時由于間隙的存在而引起的撞擊、振動和噪音也大大減少。
③活塞工作表層含有特種物質(zhì)與機(jī)油結(jié)合形成的金屬有機(jī)化合物，減摩抗磨性好，故活塞的使用壽命延長。
④活塞的尺寸減小，重量減輕，工藝簡單，成本降低。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作具體的描述。


圖1為活塞的主視圖;
圖2為活塞的左視圖;
圖3為活塞的仰視圖;
圖4為活塞的B-B剖面圖。
本實(shí)施例是用于東風(fēng)EQ140汽車Q6100發(fā)動機(jī)的使用無隙過盈動配合的活塞，其中活塞包括頭部，裙部1和銷座2三個部分，頭部包括頂部3和環(huán)槽區(qū)，頭部與活塞環(huán)一起起密封燃燒室作用，環(huán)槽區(qū)有二道氣環(huán)槽4和一道油環(huán)槽5等。油環(huán)槽5內(nèi)開有隔熱槽6?；钊共?與對應(yīng)的氣缸套的配合有0.05mm的過盈量，活塞的總高度為80mm，裙壁7厚為1.6mm。
本實(shí)施例經(jīng)裝機(jī)試用，行駛2萬公里情況良好，效果顯著，臺架試驗(yàn)比油耗為313克/千瓦小時，與原機(jī)的比油耗320克/千瓦小時比較，每馬力小時節(jié)約燃油7克，燃油消耗降低2.2%(平均可降低5%左右)，功率和扭矩提高10%以上，機(jī)油消耗降低50%，排氣污染平均CO為0.44%，HC為667PPm，使用壽命延長1倍以上。
權(quán)利要求
1.一種無隙過盈動配合的內(nèi)燃機(jī)活塞，包括起承壓作用的頭部、起導(dǎo)向作用的裙部(1)和起傳力作用的銷座(2)，其特征在于活塞裙部(1)與對應(yīng)的氣缸的配合是無隙過盈動配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于該活塞的氣環(huán)數(shù)可以減少為一道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無隙過盈動配合的內(nèi)燃機(jī)活塞，活塞包括頭部、裙部和銷座三個部分，其特征在于活塞裙部與對應(yīng)的氣缸套的配合為無隙過盈動配合。本發(fā)明使活塞的氣環(huán)數(shù)可以減少為一道，而且密封性好，燃油消耗率平均下降5％左右，發(fā)動機(jī)功率和扭矩提高10％左右，起動性能大為改善，振動噪聲降低，使用壽命延長1倍以上，排氣污染低于國家標(biāo)準(zhǔn)和一般國外標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F02F3/00GK1084613SQ9310455
公開日1994年3月30日 申請日期1993年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月17日
發(fā)明者周芝山, 周繼華, 周繼斌, 周莉 申請人:海南發(fā)動機(jī)特種技術(shù)研究所