一種發(fā)動機活塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機配件的領域，尤其涉及一種發(fā)動機活塞。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機的排放控制要求越來越嚴，活塞(及由其與活塞環(huán)組組成的活塞總成)作為發(fā)動機的關鍵零部件之一，其本體結構設計對尾氣排放中碳氫排放的大小具有重要影響。首先，在發(fā)動機排氣過程中，部分藏在活塞與活塞環(huán)和氣缸壁間間隙中(主要是第一壓縮活塞環(huán)以上余隙及部分第一壓縮活塞環(huán)與第二壓縮活塞環(huán)間余隙)的碳氫化合物會隨著燃燒廢氣一起逸出排氣門外；其二，在發(fā)動機混合氣壓縮行程和點火燃燒膨脹下行過程中，部分高壓混合氣和高溫高壓燃氣在巨大壓差作用下通過活塞與活塞環(huán)及氣缸體間間隙而進入發(fā)動機曲軸箱中，形成混合氣和燃氣的竄氣泄漏，所述竄氣泄漏通常還會導致曲軸箱中的機油油溫油壓升高而形成機油蒸汽，與燃氣及燃油混合氣竄氣一起進入發(fā)動機呼吸器，部分機油蒸汽因而會進入燃燒室參與燃燒而形成未燃碳氫排放物隨燃燒廢氣排出排氣門外；再者，機油的持續(xù)燃燒會在活塞頂部與燃燒室表面形成積碳，積碳的形成會成為未燃燒碳氫化合物的溫床，而藏在積碳中的碳氫化合物會在排氣過程中隨燃燒廢氣一起逸出排氣門夕卜。很顯然，燃氣燃油混合竄氣泄漏量的大小對碳氫排放大小有不可忽視的直接影響。
[0003]現(xiàn)有發(fā)動機活塞大多為等環(huán)岸直徑和等槽深結構，其與相應活塞環(huán)組和氣缸壁形成的余隙通道由于不具有明顯的多級突縮突擴特性而無法產(chǎn)生足夠大的阻力和耗散效應，因而很難阻止高壓燃油混合氣和高溫高壓燃氣的大量竄氣泄漏，即便人們采用減小余隙的辦法多數(shù)也作用有限。
[0004]專利申請?zhí)枮?01210555032.9的中國實用新型專利申請公開了一種增壓發(fā)動機活塞，采用在第二環(huán)岸上設置環(huán)形泄壓槽(截面為未封口的P形)以減少燃氣的竄漏量，雖然對減小竄氣泄漏能起到一定作用，但不足之處是所公開的單個P形泄壓槽作用有限，尤其是其未封口的P形截面設計會引起透氣效應，其結果是相當一部分高速竄氣動能無法被有效耗散而直接轉變成了壓力能，進而導致部分竄氣仍具有足夠能量下行至曲軸箱內。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種發(fā)動機活塞，活塞結構和與之相匹配的活塞環(huán)組及氣缸壁一起將形成一個特別的具有多級節(jié)流膨脹功能的余隙通道，該余隙通道在發(fā)動機混合氣壓縮，點火燃燒與膨脹做功過程中會產(chǎn)生足夠大的流動阻力，能有效地阻止高壓混合氣和高溫高壓之燃氣從發(fā)動機燃燒室和氣缸到曲軸箱的竄氣泄漏，而在排氣過程中則能確保只有少量碳氫排放物可從余隙中逸出，該發(fā)動機活塞既能大幅有效地減少發(fā)動機的缸內積碳和尾氣排放中的碳氫排放，又能顯著提升發(fā)動機的燃氣效率和發(fā)動機的整機性能，適合推廣應用。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供了一種發(fā)動機活塞，包括活塞本體，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，在所述第二環(huán)岸的外圓周上設有一個或多于一個的環(huán)狀突擴膨脹槽。
[0007]在本實用新型一個較佳實施例中，在所述第三環(huán)岸的外圓周上還設有一個或多于一個的環(huán)狀突擴膨脹槽。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是:提供了一種發(fā)動機活塞，包括活塞本體，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，在所述第三環(huán)岸的外圓周上設有一個或多于一個的環(huán)狀突擴膨脹槽。
[0009]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結構，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于等于1.0，優(yōu)選為0.6-0.65。
[0010]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環(huán)岸或/和第三環(huán)岸的外圓周上設置有一個或多于一個的環(huán)狀突擴膨脹槽，其截面形狀呈圓弧形或半月形或底部呈半月形的U形或雙圓弧形或雙半月形或雙U形。
[0011]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環(huán)岸或/和第三環(huán)岸的外圓周上設置有一個或多于一個的環(huán)狀突擴膨脹槽，其截面形狀呈圓弧形或半月形或底部呈半月形的U形或雙圓弧形或雙半月形或雙U形，且其表面與相應的第二或第三環(huán)岸表面相交形成上部棱角和下部棱角。
[0012]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環(huán)岸或第三環(huán)岸上的環(huán)狀突擴膨脹槽的槽寬或環(huán)狀突擴膨脹槽的槽寬之和與相應第二環(huán)岸或第三環(huán)岸的岸高之比小于1.0，優(yōu)選為 0.45-0.80。
[0013]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環(huán)岸或第三環(huán)岸上的各環(huán)狀突擴膨脹槽的槽深與槽寬之比小于1.0，截面形狀呈圓弧形或半月形或雙圓弧形或雙半月形的，其槽深與槽寬之比優(yōu)選為0.3-0.5 ;截面形狀呈U形或雙U形的，其槽深與槽寬之比優(yōu)選為0.5—0.8 ο
[0014]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽寬或非等槽寬結構，第一壓縮環(huán)槽的槽寬與第二壓縮環(huán)槽的槽寬之比小于等于1.0，優(yōu)選為
0.6_1.0 ο
[0015]為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是:提供了一種發(fā)動機活塞，包括活塞本體，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設有第一環(huán)岸、第一壓縮環(huán)槽、第二環(huán)岸、第二壓縮環(huán)槽、第三環(huán)岸和油環(huán)槽，所述第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽為等槽深或非等槽深結構，第一壓縮環(huán)槽的槽深與第二壓縮環(huán)槽的槽深之比小于1.0，在所述第二環(huán)岸的外圓周上設有第一環(huán)狀突擴膨脹槽，所述第一環(huán)狀突擴膨脹槽的截面形狀呈圓弧形、半月形或底部為半月形的U形，在所述第三環(huán)岸的外圓周上還加設有第二環(huán)狀突擴膨脹槽，所述第一環(huán)狀突擴膨脹槽和第二環(huán)狀突擴膨脹槽的截面形狀呈圓弧形或半月形或底部呈半月形的U形或雙圓弧形或雙半月形或雙U形，其特征在于，所述第一環(huán)狀突擴膨脹槽位于第二環(huán)岸中間，所述第一環(huán)狀突擴膨脹槽的表面與所在第二環(huán)岸的表面保持銳利棱角相交，且所述第二環(huán)狀突擴膨脹槽位于第三環(huán)岸中間，所述第二環(huán)狀突擴膨脹槽的表面與所在第三環(huán)岸的表面保持銳利棱角相交。
[0016]本實用新型的有益效果是:本實用新型的發(fā)動機活塞，活塞結構和與之相匹配的活塞環(huán)組及氣缸壁一起將形成一個特別的具有多級節(jié)流膨脹功能的余隙通道，該余隙通道在發(fā)動機混合氣壓縮，點火燃燒與膨脹做功過程中會產(chǎn)生足夠大的流動阻力，能有效地阻止高壓混合氣和高溫高壓之燃氣從發(fā)動機燃燒室和氣缸到曲軸箱的竄氣泄漏，而在排氣過程中則能確保只有少量碳氫排放物可從余隙中逸出，該發(fā)動機活塞既能大幅有效地減少發(fā)動機的缸內積碳和尾氣排放中的碳氫排放，又能顯著提升發(fā)動機的燃氣效率和發(fā)動機的整機性能，適合推廣應用。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0018]圖1是本實用新型的發(fā)動機活塞的一較佳實施例的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1中第一壓縮環(huán)槽與第二壓縮環(huán)槽的槽深與結構的局部放大示意圖；
[0020]圖3是圖1中第一環(huán)狀突擴膨脹槽截面為圓弧形或半月形的局部放大示意圖；
[0021]圖4是圖1中第一環(huán)狀突擴膨脹槽截面變成底部為半月形的U形的局部放大示意圖；
[0022]圖5是本實用新型另一發(fā)動機活塞的一較佳實施例的結構示