轻量化活塞制造技术

本技术提供了一种轻量化活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部以及活塞销座，活塞头部与活塞销座通过第一支撑筋连接，第一支撑筋的中间部位设置第一减重结构，活塞裙部与活塞销座通过第二支撑筋连接，第二支撑筋上设置第二减重结构，活塞销座前后对称，活塞销座上设有活塞销孔，活塞裙部设置第三减重结构。通过本技术的技术方案，在满足活塞销座受力需求的同时，大大降低了活塞的重量，可以减小活塞裙部与缸套贴合面积，降低摩擦功，能够实现节能、减排、降摩、可靠的效果，可以满足各种材料活塞的轻量化需求，能够适应具备高热效率节能减排的发动机需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及内燃机零部件，具体而言，涉及一种轻量化活塞。

技术介绍

1、随着国家“双碳”目标的实施，内燃机对热效率不断提升的需求也越来越迫切，为实现这一需求，先进的电控燃烧系统无论在汽油、柴油以及天然气等替代性燃料内燃机上得到了广泛应用，对活塞轻量化需求越来越强烈。

2、相关技术中，专利201920613458.2公布了一种发动机及其全钢活塞，该钢活塞裙部设置了一个凹槽或者多个凹槽，凹槽呈长圆形，实现减轻钢活塞的重量、减少活塞裙部与缸孔内壁的接触面积，降低摩擦功以及储存部分润滑油，降低活塞裙部拉缸风险。然而，该设计只能应用于钢活塞裙部，而且活塞裙部结构较为单一，适应性较差，且活塞裙部侧向压力分布不合理，容易引起应力集中造成局部润滑失效导致拉缸风险，而且，整体轻量化不足，无法满足轻量化减重的需求，虽然通过合理的型线椭圆降低了摩擦，但活塞裙部与缸孔接触面积仍然较大，摩擦功降低不明显。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本技术的一个目的在于提供一种轻量化活塞，活塞头部与活塞销座、活塞裙部与活塞销座通过支撑筋连接，并在支撑筋上设置减重结构，在满足活塞销座受力需求的同时，大大降低了活塞的重量，活塞裙部设计不同形状的减重结构，在降低活塞的整体重量的同时，可以减小与缸套贴合面积，降低摩擦功，能够实现节能、减排、降摩、可靠的效果，可以满足各种材料活塞的轻量化需求，比如钢活塞、铸铁活塞、铝合金活塞、钛合金活塞等，而且该轻量化活塞的整体重量仅为传统锻造活塞的50％-70％，能够适应具备高热效率节能减排的发动机需求。

3、为了实现上述目的，本技术的技术方案提供了一种轻量化活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部以及活塞销座，所述活塞头部与所述活塞销座通过第一支撑筋连接，所述第一支撑筋的中间部位设置第一减重结构，所述活塞裙部与所述活塞销座通过第二支撑筋连接，所述第二支撑筋上设置第二减重结构，所述活塞销座前后对称，所述活塞销座上设有活塞销孔，所述活塞裙部设置第三减重结构。

4、优选地，所述第一减重结构为贯穿所述第一支撑筋的镂空结构，所述第一减重结构的上端与所述活塞头部相接，下端与所述活塞销座相切，且两侧呈弧状。

5、优选地，所述第二减重结构包括上下间隔设置的两个横向长条孔结构，其中，处于上方的横向长条孔结构较大且其内侧与所述第一支撑筋相接。

6、优选地，所述第三减重结构包括均匀分布的多个纵向长条孔结构或者横向长条孔结构或者圆孔结构。

7、优选地，所述活塞头部设置冷却油腔和相应的进出油孔结构，所述活塞头部的外周环设三道活塞环槽。

8、优选地，所述活塞头部与所述活塞裙部为一体式结构。

9、优选地，轻量化活塞采用铸造成型或者3d打印成型。

10、本技术提出的一种轻量化活塞具有以下有益技术效果：

11、(1)本技术提出的轻量化活塞，活塞头部与活塞销座、活塞裙部与活塞销座通过支撑筋连接，并在支撑筋上设置减重结构，在满足活塞销座受力需求的同时，大幅度降低了活塞的重量。

12、(2)本技术提出的轻量化活塞活塞裙部设计了不同形状的减重结构，能够降低活塞的整体重量，同时还可以减小与缸套的贴合面积，降低摩擦功，实现节能、减排、降摩，而且可靠性强。

13、(3)本技术提出的轻量化活塞活塞头部与活塞销座采用四点支撑筋式连接，每个销座上方用两个第一支撑筋与活塞头部相连接，第一减重结构为贯穿第一支撑筋的镂空结构，第一减重结构的上端与活塞头部相接，下端与活塞销座相切，且两侧呈弧状，在保障活塞销座受力的情况下，使得第一减重结构更大，能够更大化地降低活塞的重量，有利于满足活塞整体轻量化的需求。

14、(4)本技术提出的轻量化活塞活塞裙部与活塞销座通过第二支撑筋连接，活塞销座前后对称，两者之间通过四个第二支撑筋连接，第二减重结构设计为横向长条孔结构，且处于上方的较大，在保障可靠稳固性的同时，使得第二减重结构更大，能够更大化地降低活塞的重量，同时也减少了与缸孔的接触面积，有利于降低摩擦功。

15、(5)本技术提出的轻量化活塞可以满足各种材料活塞的轻量化需求，比如钢活塞、铸铁活塞、铝合金活塞、钛合金活塞等，而且该轻量化活塞的整体重量仅为传统锻造活塞的50％-70％，能够适应具备高热效率节能减排的发动机需求。

16、本技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种轻量化活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部以及活塞销座，其特征在于，所述活塞头部与所述活塞销座通过第一支撑筋连接，所述第一支撑筋的中间部位设置第一减重结构，所述活塞裙部与所述活塞销座通过第二支撑筋连接，所述第二支撑筋上设置第二减重结构，所述活塞销座前后对称，所述活塞销座上设有活塞销孔，所述活塞裙部设置第三减重结构；

2.根据权利要求1所述的轻量化活塞，其特征在于，所述活塞头部设置冷却油腔和相应的进出油孔结构，所述活塞头部的外周环设三道活塞环槽。

3.根据权利要求2所述的轻量化活塞，其特征在于，所述活塞头部与所述活塞裙部为一体式结构。

4.根据权利要求3所述的轻量化活塞，其特征在于，轻量化活塞采用铸造成型或者 3D打印成型。

【技术特征摘要】

1.一种轻量化活塞，包括配合设置的活塞头部、活塞裙部以及活塞销座，其特征在于，所述活塞头部与所述活塞销座通过第一支撑筋连接，所述第一支撑筋的中间部位设置第一减重结构，所述活塞裙部与所述活塞销座通过第二支撑筋连接，所述第二支撑筋上设置第二减重结构，所述活塞销座前后对称，所述活塞销座上设有活塞销孔，所述活塞裙部设置第三减重结构；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，曹国帅，王占宜，原文涛，
申请(专利权)人：滨州渤海活塞有限公司，
类型：新型
国别省市：

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