CN201068822Y - 一种具有陶瓷膜保护层的新型活塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有陶瓷膜保护层的新型活塞，其结构中包括活塞裙部、活塞头部、活塞顶面、活塞环槽，活塞燃烧室，其特点是：在活塞的顶面、燃烧室及第一、二道气环槽表面附有一层陶瓷膜层。该陶瓷膜层是经过微弧氧化处理后形成的，提高了活塞的耐高温强度、耐磨性。本实用新型具有以下优点：其结构合理，有效地提高铸造质量和机加工成品率，机油、燃油耗显著下降，提高了大功率内燃机的动力性和经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到活塞，特别是一种经微弧氧化处理具有陶瓷膜保护层的新型内燃机活塞。
背景技术
活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。以柴油机活塞为例，其结构包括活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部、活塞环槽、活塞裙部。活塞顶部直接与高温燃气接触，活塞顶部的温度很高，各部分温差很大，柴油机活塞顶部常设置有凹坑状燃烧室，以使顶部实际受热面积加大。由于热负荷更加严重，高温必然会引起活塞材料的强度下降，活塞的热膨胀量增加，破坏活塞与汽缸壁的正常间隙。在活塞头部外圆面通常设计有三道环槽，(离顶部最近的为第一道环槽，以下类推)，第一、二道环槽为气环槽、将活塞环装在环槽中，主要起密封作用，防止高温燃气窜出，其另一作用是将活塞头部的热量通过活塞环传给缸套导出。第三道环槽为油环槽，油环装在环槽中起刮油作用，使气缸壁面的润滑油分布均匀，并避免多余的润滑油窜入燃烧室，造成积炭和增大润滑油消耗量。另外，由于冷热不均匀所产生的热应力容易使活塞顶部出现疲劳热裂现象，所以要求活塞应有足够的耐热性和良好的导热性。近年来，随着柴油机输出功率的提高，活塞承受的热应力与机械应力也相应上升，从而导致活塞顶燃烧室周壁的热裂而成为铝活塞面临的棘手问题。为了减少顶部燃烧室在高温高压的作用下出现的熔融、开裂，多采用高温强度好的材料，或燃烧室边缘镶圈结构，但是成本较高，结构复杂，工艺性差。为了使环槽耐磨，一般在第一、二道环槽镶奥氏体含镍铸铁圈，但存在着铸造工艺较复杂，且镍合金成本近年呈巨升趋势，还容易出现铸铁与铝的结合力不足导致掉圈现象。为了提高活塞的使用寿命，一般对其进行表面处理，如活塞顶部采用硬质阳极氧化，以提高活塞顶部的硬度和耐热性，但硬质阳极氧化处理后的活塞表面较粗糙，抗腐蚀性能较差，活塞在高温、高压下出现的热裂点蚀失效还是难以抑制。在活塞环槽表面采用镀铬、镀镍、镀锡等热处理，以提高其硬度和耐磨性，但存在污染环境、危害人体健康等不利因素。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够降低铸造成本，提高工艺出品率，降低机油、燃油消耗，提高内燃机动力性、经济性、耐久性的发动机活塞。
为实现本实用新型的目的，本实用新型采取了以下技术解决方案：一种具有陶瓷膜保护层的新型活塞，在活塞顶面、燃烧室表面、活塞第一、二道环槽表面附有一层经微弧氧化也就是微等离子氧化处理的陶瓷膜层。活塞环槽的陶瓷膜层取代了原来镶于活塞环槽的奥氏体铸铁镶圈。由于这种经微弧氧化处理而获得的活塞表面膜层，不象硬质阳极氧化形成的膜层产生大量的贯通孔隙，而产生的是盲孔，可以阻止各种腐蚀介质进入基体，提高了膜层的抗腐蚀性能。这种经微弧氧化处理而获得的活塞表面膜层是原位生长的，因而抗高温氧化、抗热冲击效果显著，因此经微弧氧化处理的活塞耐高温性能优于硬质阳极氧化处理的活塞。
本实用新型取得的技术效果是：具有这种经微弧氧化处理的新型活塞，能更好的提高活塞顶部的抗热裂性能，同时提高环槽抗腐蚀磨损和抗冲击磨损的能力；其铸造工艺性好，机加工成本低，发动机运行中机油、燃油消耗低、大大提高了产品寿命；使用可靠、经济、环保；特别适用于高功率、大马力发动机。
图面说明
图1为本实用新型的整体结构主视图的剖面图。
图2为本实用新型的整体结构俯视图。
图3为本实用新型的整体结构左视图的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图给出的具体实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1至图3，一种具有陶瓷膜保护层的新型活塞，由活塞头部5、活塞裙部4、活塞燃烧室2、活塞顶面1构成，在活塞头部5的外圆面设有三道活塞环槽3-1、3-2，3-3，在活塞顶面1、活塞燃烧室2的表面、活塞第一、二道气环槽3-1、3-2表面附有一层经微等离子氧化(即微弧氧化)的陶瓷膜层，该陶瓷膜层是经过微等离子陶瓷化处理后形成的，陶瓷膜层厚度σ＝0.030±0.02mm。本实用新型的活塞用重力铸造铝合金制成，其制造的技术要求是：
1、材质：
ZL108、ZL109、JGS131、JGS132、JGS133
2、金相组织应符合：Q/JG519-2004。
3、热处理硬度：110-140HB，同一活塞硬度差不大于10HB。
4、常温抗拉强度不低于200MPa。
5、高温抗拉强度不低于78MPa。
6、活塞体积稳定性≤0.03D％。
7、未注明铸造圆角半径为≤3，拔模角≤3°。
8、同一台发动机活塞的质量差不大于8g。
9、标识按《活塞产品标识规范》GF-06-02执行。
10、其余按GB/T1148-1993执行。
Claims (2)
1.一种具有陶瓷膜保护层的新型活塞，结构中包括活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部、活塞环槽、活塞裙部，其特征在于：活塞燃烧室(2)的表面及活塞顶面(1)的表面、第一、二道气环槽(3-1)、(3-2)的表面附有一层经微弧氧化的陶瓷膜层。
2.按权利要求1所述的具有陶瓷膜保护层的新型活塞，其特征在于所说的陶瓷膜层厚度：σ＝0.030±0.02mm。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434307A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-05-02 | 石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司 | 一种内燃机用运动组合件 |
| CN102797584A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-11-28 | 石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司 | 用于气体发动机的节能型活塞 |
| CN103016196A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 石家庄金刚凯源动力科技有限公司 | 适用于重油的活塞 |
| CN104131324A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-11-05 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种内燃机的铝合金活塞 |
| CN105431624A (zh) * | 2013-06-14 | 2016-03-23 | Ks科尔本施密特有限公司 | 产生内燃机中使用的活塞的氧化保护层的方法和具有氧化保护层的活塞 |
| CN112855379A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-05-28 | 马鞍山市小沈车行 | 一种电动汽车水冷发动机动力控制系统 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434307A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-05-02 | 石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司 | 一种内燃机用运动组合件 |
| CN102797584A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-11-28 | 石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司 | 用于气体发动机的节能型活塞 |
| CN103016196A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 石家庄金刚凯源动力科技有限公司 | 适用于重油的活塞 |
| CN105431624A (zh) * | 2013-06-14 | 2016-03-23 | Ks科尔本施密特有限公司 | 产生内燃机中使用的活塞的氧化保护层的方法和具有氧化保护层的活塞 |
| CN105431624B (zh) * | 2013-06-14 | 2022-03-18 | Ks科尔本施密特有限公司 | 产生内燃机中使用的活塞的氧化保护层的方法和具有氧化保护层的活塞 |
| CN104131324A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-11-05 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种内燃机的铝合金活塞 |
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