专利名称：一种发动机活塞的制作方法
技术领域：
本发明属于发动机活塞，具体地说，是一种带环槽圈的摩托车发动机活塞。
背景技术：
目前，运用于摩托车发动机的活塞大多是铝合金活塞(铝合金的热膨胀系
数为21.7X10—6Cm/°C. Cm;导热系数为0.28 0. 38Cal/°C. Cm),活塞在气缸体 组合内作高速运动时，承受着很高的热负荷，热量通过对流以及热辐射等方式 传到活塞顶，流入活塞顶的热量大部分(70%左右)是经过活塞环传至气缸壁散 出，其中第一活塞环传出的热量占此部分热量的50%左右，因此活塞顶至裙部具 有很大的温度差，温度由高到低。活塞热负荷过高一方面使它的热应力和热变 形过大，另一方面活塞在高温下强度会迅速下降，抗弹性变形和抗塑性的能力 随之降低，另外还会产生高温蠕变。铝合金温度超过200T以后，强度便急剧下 降，如果超过380 400°C则活塞的可靠性就不能保证，从而导致发动机不能正 常工作。活塞的温度在顶部最高，铝合金活塞达300 400°C。 一般而言，第一 活塞环槽区的温度超过机200。C以后，机油炭化将导致环槽区内积碳，第一活塞 环被粘住，活塞本体和活塞环粘结一起，活塞环失去弹性，不能很好密封气缸， 从而导致发动机不能正常工作，因此一般希望第一环槽的温度不应高于225 °C。
发明内容
本发明提供一种适用于摩托车的发动机活塞，解决第一活塞环温度过高影
响发动机不能正常工作的问题。
本发明的技术方案如下 一种发动机活塞，活塞本体的顶部密封，下部开 口，内为空腔，中部两侧壁有销孔，该销孔中心线在一条直线上，在外圆周上 部设有第一环槽、第二环槽和油环槽，其关键在于在所述第一环槽内镶有一 个开口向外的"凹"字型环槽圈，所述环槽圈的材料为耐蚀高镍铸铁或络镍烧 结合金。所述环槽圈的材料为市场购买耐蚀高镍铸铁，其化学成分为C: 〈3.0% Si:1.0 2. 8% Mn:O. 8 1.5% Ni: 13 22% Cu: <8. 0% Cr: 1. 5 3. 5% 其 余为Fe ，热膨胀系数为19. 8 X 10—6Qn/°C. Cm ;导热系数为0. 056 0. 072Cal/°C. Cm;密度为7. 3 g. Cm—3;所述环槽圈的材料可为市场购买渗铜铬镍 烧结合金或渗铜合金铬镍烧结合金，其化学成分为Ni: 8 25% Cu: 3. 5 10% C: <2%另外有0.5 1.5%的润滑剂(硬脂酸锌)其余是Fe的烧结材料。注 Ni+ Cu的总量应不小于15%，热膨胀系数为21X10_6Cm/°C.Cm导热系数为 0. 012 0. 025 Cal/°C. Cm;密度为7. 3 g. Cm_3。
活塞本体铝合金的热膨胀系数为21. 7X 10-6Cm/0C. Cm;导热系数为0. 28 0. 38Cal/°C. Cm，环槽圈的材料的热膨胀系数与铝合金的热膨胀系数相近，避免 在高温下因膨胀系数有差异造成结合不牢，环槽圈的材料的导热系数远小于铝 合金导热系数，活塞顶传出的热流将偏离第一环槽区，热量继续向下传递，活 塞顶的热量不会大量经过第一活塞环传至气缸壁散出，有效保证了第一环槽圈 的温度低于20()0C，同时热量向下方裙部传递，也使得活塞顶与下方裙部之间温 度差不会太大，减小了活塞各部分由于受热不均匀所引起的热应力。制造成型 的所述环槽圈与活塞本体一起铸造成型，环槽圈材料比铝合金强度高强化了活 塞环槽。
有益效果本发明有效地保证了第一环槽的温度低于200nC，防止了因温度 过高而造成环区积碳活塞被粘结，保证了发动机的正常工作，另外又使得活塞 各部分的温度差不大，减少了活塞各部分由于受热不均匀所引起的热应力，其 次环槽圈既强化了活塞环槽，又对活塞热量外流起了限制作用，减小了发动机 的热能损失。
图l是本发明结构示意图； 图2是本发明在气缸内的使用状态图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 实施例1
如图1所示，本发明一种发动机活塞，活塞本体l的顶部密封，下部开口，
内为空腔，中部两侧壁有销孔la，该销孔la中心线在一条直线上，在外圆周上 部设有第一环槽、第二环槽lb和油环槽lc，其中在所述第一环槽内镶有一个开 口向外的"凹"字型环槽圈2，先将环槽圈2制造成型，然后再与所述活塞本体 1一起铸造成型。所述环槽圈2材料为市场购买耐蚀高镍铸铁。
如图2所示，气缸头组合3盖在气缸体组合4上方，之间结合处通过气缸 头密封垫5密封，整个活塞在气缸体组合4内高速轴向运动，热量通过对流以 及热辐射等方式传到活塞顶，活塞顶的热量向下到达第一环槽区，热流将偏离 第一环槽区，热量继续向下传递到达活塞裙部。
实施例2
本实施例与实施例1均相同，不同的是所述环槽圈2为市场购买渗铜铬镍
烧结合金。
实施例3
本实施例与实施例1均相同，不同的是所述环槽圈2为为市场购买渗铜合
金络镇烧结合金o
权利要求
1、一种发动机活塞，活塞本体(1)的顶部密封，下部开口，内为空腔，中部两侧壁有销孔(1a)，该销孔(1a)中心线在一条直线上，在外圆周上部设有第一环槽、第二环槽(1b)和油环槽(1c)，其特征在于在所述第一环槽内镶有一个开口向外的“凹”字型环槽圈(2)，所述环槽圈(2)的材料为耐蚀高镍铸铁或铬镍烧结合金。
2、 根据权利要求1所述一种发动机活塞，其特征在于制造成型后的所述 环槽圈(2)与活塞本体(1) 一起铸造成型。
3、 根据权利要求1所述一种发动机活塞，其特征在于所述铬镍烧结合金 为渗铜铬镍烧结合金。
4、 根据权利要求1所述一种发动机活塞，其特征在于所述铬镍烧结合金为铜合金铬镍烧结合金。
全文摘要
本发明公开了一种发动机活塞，活塞本体(1)的顶部密封，下部开口，内为空腔，中部两侧壁有销孔(1a)，该销孔(1a)中心线在一条直线上，在外圆周上部设有第一环槽、第二环槽(1b)和油环槽(1c)，其特征在于在所述第一环槽内镶有一个开口向外的“凹”字型环槽圈(2)，所述环槽圈(2)的材料为耐蚀高镍铸铁或铬镍烧结合金。本发明有效地保证了第一环槽的温度低于200℃，防止了因温度过高而造成环区积碳活塞被粘结，保证了发动机的正常工作，减少了活塞各部分由于受热不均匀所引起的热应力，其次环槽圈既强化了活塞环槽，又对活塞热量外流起了限制作用，减小了发动机的热能损失。
文档编号F02F3/00GK101377173SQ200710092618
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者周文全 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司