高位盐芯和活塞

摘要

提供了一种高位盐芯，其用作用于形成活塞的内冷油道的型芯，所述盐芯的上外部的横截面轮廓具有第一直线段，参考所述盐芯在形成所述内冷油道时的状态，并以所述活塞的燃烧室所在侧为上侧，以所述活塞的轴线所在侧为内侧，所述第一直线段位于所述内冷油道的几何中心的上外侧，所述第一直线段由下向上、由外向内地倾斜。内冷油道的上外侧部有一段内倾的第一直线段，这使得与镶圈距离最小的位置能够下移，从而内冷油道可以设计的更靠上，内冷油道整体更靠近一环槽，这使得内冷油道对一环槽的冷却效果更好，而且，内冷油道的上外侧与镶圈之间的空间变大，这利于改善内冷油道的上部的受力。

说明书

技术领域

本公开涉及车辆配件领域，尤其涉及一种高位盐芯和活塞。

背景技术

在国六排放标准下，以及未来的国七排放标准下，发动机厂家为了满足性能要求并同时提高燃油经济性和降低碳排放，不断地提升发动机参数，发动机温度往往随之上升。

图4示出一种传统的活塞，活塞的内冷油道7距离燃烧室8和镶圈9都有较大的限值要求。

随着发动机参数的提升，发动机的热效率提升，活塞温度变高，然而活塞的内冷油道7距离燃烧室8过远，降温效果不理想，这就导致活塞燃烧室8和一环槽温度偏高。在发动机运行的过程中，存在活塞燃烧室开裂的风险，或者一环槽积碳严重而导致的活塞环卡滞进而拉缸的风险。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本公开。本公开的目的在于提供一种高位盐芯和活塞，该活塞的内冷油道接近一环槽，能够获得更好的冷却一环槽的效果。

提供了一种高位盐芯，其用作用于形成活塞的内冷油道的型芯，所述盐芯的上外部的横截面轮廓具有第一直线段，参考所述盐芯在形成所述内冷油道时的状态，并以所述活塞的燃烧室所在侧为上侧，以所述活塞的轴线所在侧为内侧，所述第一直线段位于所述内冷油道的几何中心的上外侧，所述第一直线段由下向上、由外向内地倾斜。

优选地，所述第一直线段基本从所述盐芯的高度方向的中部延伸到顶部，所述盐芯的上部的横截面轮廓具有上弧线段，所述上弧线段连接所述第一直线段并延伸至所述盐芯的内侧部，所述盐芯的高度为h，所述上弧线段的半径为r1，r1>0.2h，其中，所述上弧线段为一条弧线段，或者所述上弧线段包括多条弧线段和直线段。

优选地，所述盐芯的高度为h，所述盐芯的宽度为b，b/h≥0.52。

优选地，所述第一直线段与所述盐芯的高度方向形成锐角a，a>10°。

优选地，所述盐芯的下外部的横截面轮廓具有外弧线段，所述外弧线段整体位于所述内冷油道的几何中心的下外侧，所述盐芯的高度为h，所述外弧线段的半径为r4，r4>0.2h，和/或

所述盐芯的下内部的横截面轮廓具有内弧线段，所述内弧线段整体位于所述内冷油道的几何中心的下内侧，所述盐芯的高度为h，所述内弧线段的半径为r3，r3>0.2h。

优选地，所述第一直线段和所述上弧线段通过对预成型的所述盐芯进行车削而制造。

提供一种活塞，所述活塞包括内冷油道，所述内冷油道以上述任一项所述的高位盐芯为型芯制成，所述第一直线段用于形成所述内冷油道的上外部。

优选地，所述活塞包括设置于一环槽的镶圈，所述内冷油道高于所述镶圈的下端面。

优选地，所述镶圈与所述内冷油道的距离为w1，w1<4mm，并且/或者所述燃烧室的底部与所述内冷油道的距离为w2，w2<6.8mm。

优选地，在所述活塞的轴向截面中，所述内冷油道为大致椭圆形，并且/或者

所述椭圆形呈在朝向上侧伸展的同时朝向内侧伸展的倾斜姿态。

本公开提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

内冷油道的上外侧部有一段内倾的第一直线段，这使得与镶圈距离最小的位置能够下移，从而内冷油道可以设计的更靠上，内冷油道整体更靠近一环槽，这使得内冷油道对一环槽的冷却效果更好，而且，内冷油道的上外侧与镶圈之间的空间变大，这利于改善内冷油道的上部的受力。

附图说明

图1为本公开提供的活塞的局部剖视图。

图2为图1中活塞的内冷油道附近的第一放大图。

图3为图1中活塞的内冷油道附近的第二放大图。

图4为传统的活塞的内冷油道附近的放大图。

附图标记说明：

1内冷油道、2镶圈、3一环槽、4燃烧室、41燃烧室底部、42燃烧室喉口、51第一直线段、52第二直线段、53第三直线段、61上弧线段、62外弧线段、63内弧线段；

7内冷油道、8燃烧室、9镶圈。

具体实施方式

下面参照附图描述本公开的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本公开，而不用于穷举本公开的所有可行的方式，也不用于限制本公开的范围。

本公开提供一种高位盐芯和活塞，高位盐芯用作活塞的内冷油道1的型芯，从而内冷油道1的横截面的形状与盐芯的横截面轮廓的形状相同。盐芯和内冷油道1整体成环状，上述“横截面”指盐芯和内冷油道1的沿轴向剖切的截面。

下文对内冷油道1的横截面形状的描述同样适用于高位盐芯的横截面轮廓形状。

如图1所示，活塞具有燃烧室4、内冷油道1和用于形成一环槽3的镶圈2，油液能够从内冷油道1流过且在其中震荡从而带走燃烧室4和一环槽3的热量，内冷油道1起到使一环槽3和燃烧室4降温的作用。

应当理解，本文所述“内”指在径向上靠近活塞的轴线的一侧，“外”指在径向上远离活塞的轴线的一侧。本文所述“上”指在轴向上靠近活塞的燃烧室4所在端的一侧，“下”指在轴向上远离活塞的燃烧室4所在端的一侧。

本文所述“径向”为活塞的径向，“轴向”为活塞的轴向。

盐芯的“上”、“下”、“内”、“外”与内冷油道1的“上”、“下”、“内”、“外”一一对应。

内冷油道1具有类椭圆形(大致椭圆形)，椭圆形的上部的宽度大于或等于椭圆形的下部的宽度，并且/或者椭圆形呈在朝向上侧伸展的同时朝向内侧伸展的倾斜姿态。这样，内冷油道1可以同时冷却一环槽和燃烧室(燃烧室喉口)。

内冷油道1的横截面的轴向最大尺寸称为内冷油道1的高度，内冷油道1的横截面的径向最大尺寸称为内冷油道1的宽度。

盐芯为大致圆环状，盐芯的横截面(轴向截面)具有类椭圆形。在成型内冷油道1时，盐芯的第一方向位于内冷油道1的轴向，盐芯的第二方向位于内冷油道1的径向，第一方向和第二方向垂直。盐芯的横截面轮廓在第一方向上的最大尺寸称为盐芯的高度，盐芯的横截面轮廓在第二方向上的最大尺寸称为盐芯的宽度。

如图2和图3所示，在活塞的径向上，内冷油道1位于燃烧室4和一环槽3之间，内冷油道1具有靠近燃烧室4的内侧部和靠近一环槽3的外侧部。

内冷油道1的上外部的横截面具有第一直线段51，第一直线段51可以位于内冷油道1的几何中心的上外侧，第一直线段51由下向上、由外向内地倾斜。内冷油道1的顶端可以高于镶圈2的下端面，尤其地，基本与镶圈2的上端面齐平(也可以高于镶圈2的上端面)。

第一直线段51与内冷油道1的高度方向，即活塞的轴向形成锐角a，a>10°。

这样，内冷油道1的上外部有一段内倾的第一直线段51，与镶圈2距离最小的位置下移，从而内冷油道1可以设计的更靠上，从而内冷油道1整体更靠近一环槽3，这使得内冷油道1对一环槽3的冷却效果更好，而且，内冷油道1的上外侧与镶圈2之间的活塞的空间变大，这利于改善内冷油道1的上部的受力。

盐芯的上外部具有用于形成上述的第一直线段51的第一直线段。

内冷油道1的上部的横截面可以具有上弧线段61，上弧线段61与第一直线段51连接并一直延伸到内冷油道1的内侧部。例如，第一直线段51的一端位于内冷油道1的几何中心的上外侧，另一端位于内冷油道1的几何中心的上内侧。第一直线段51与上弧线段61相切。上弧线段61可以是一条弧线段，也可以包括多条弧线段和直线段。

内冷油道1的高度为h，上弧线段61的半径为r1，r1>0.2h。在上弧线段61包括多条弧线段的情况下，“上弧线段61的半径为r1，r1>0.2h”可以被理解为上弧线段61的多条弧线段中的至少一条弧线段的半径为r1，r1>0.2h。内冷油道1的下外部的横截面可以具有外弧线段62，内冷油道1的下内部的横截面可以具有内弧线段63。外弧线段62整体位于内冷油道1的几何中心的下外侧，内弧线段63整体位于内冷油道1的几何中心的下内侧。外弧线段62的半径为r4，内弧线段63的半径为r3，r4>0.2h，r3>0.2h。

上弧线段61、外弧线段62和内弧线段63较大，从而内冷油道1在高爆压下不易产生应力集中，内冷油道1的开裂风险较低。

盐芯的上端具有用于形成上述的上弧线段61的上弧线段。

对于盐芯，第一直线段51和上弧线段61通过对预成型产品进行车削而制造。

内冷油道1的宽度为b，b/h≥0.52，这能提高盐芯在高爆炸压力、高功率下的可靠性。

盐芯的宽度和高度的关系满足内冷油道1的宽度和高度的上述关系。

在上弧线段61和内弧线段63之间可以形成第二直线段52，第二直线段52可以与内弧线段63相切，第二直线段52可以经由圆弧(与上弧线段61和第二直线段52相切的圆弧)连接于上弧线段61。第二直线段52由外向内、由下向上地倾斜。

在第一直线段51和外弧线段62之间可以具有第三直线段53，第三直线段53与外弧线段62相切，第三直线段53可以经由圆弧(与第一直线段51和第三直线段53相切的圆弧)连接于第一直线段51。这里，可以通过车削形成第一直线段51和第三直线段53之间的弧线段。第三直线段53由内向外、由下向上地倾斜。

第二直线段52和第三直线段53用于实现盐芯的脱模。

第二直线段52和第三直线段53分别经由圆弧与上弧线段61和第一直线段51圆滑过渡，优化了内冷油道1的轮廓形状。

内冷油道1与镶圈2的距离w1可以小于4mm，与燃烧室底部41的距离w2可以小于6.8mm。

内冷油道1离镶圈2更近，这可以有效降低一环槽3的温度，从而减少一环槽3内积碳的生成，避免因积碳堆积导致的一环卡滞，可以改善机油耗、窜气量的异常上升以及卡滞的一环对缸套造成的磨损等问题。

内冷油道离燃烧室4更近，这可以降低燃烧室4的温度(主要是燃烧室喉口42的温度)，从而解决由于发动机参数提升而导致缸内温度升高和燃烧室喉口42开裂的问题，该活塞具有较长的生命周期，能够良好应对目前国六机型的高功率，高爆压。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本公开。本领域技术人员可以在本公开的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本公开的范围。