本发明专利技术涉及一种内燃机用活塞(10，110)，包括具有活塞顶(13，113)的活塞头(25，125)和活塞裙(16，116)，其中，所述活塞头(25，125)的第一部分由活塞主体(11，111)构成，其中，所述活塞头(25，125)的第二部分由活塞头元件(12，112)构成，且其中，所述活塞头(25，125)中设有环绕式冷却通道(26，126)。根据本发明专利技术，在所述冷却通道(26，126)中设置至少一个热传导元件(27，127)，其通过从所述活塞顶(13，113)朝所述冷却通道(26，126)延伸的外接合缝(28，128)和内接合缝(29，129)与所述活塞主体(11，111)和所述活塞头元件(12，112)连接。本发明专利技术还涉及一种制造这种活塞的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种内燃机用活塞(10，110)，包括具有活塞顶(13，113)的活塞头(25，125)和活塞裙(16，116)，其中，所述活塞头(25，125)的第一部分由活塞主体(11，111)构成，其中，所述活塞头(25，125)的第二部分由活塞头元件(12，112)构成，且其中，所述活塞头(25，125)中设有环绕式冷却通道(26，126)。根据本专利技术，在所述冷却通道(26，126)中设置至少一个热传导元件(27，127)，其通过从所述活塞顶(13，113)朝所述冷却通道(26，126)延伸的外接合缝(28，128)和内接合缝(29，129)与所述活塞主体(11，111)和所述活塞头元件(12，112)连接。本专利技术还涉及一种制造这种活塞的方法。【专利说明】
本专利技术涉及一种内燃机用活塞，包括具有活塞顶的活塞头和活塞裙，其中，所述活塞头的第一部分由活塞主体构成，所述活塞头的第二部分由活塞头元件构成，且其中，所述活塞头中设有环绕式冷却通道。本专利技术还涉及一种制造这种活塞的方法。
技术介绍
现代活塞中的活塞头，特别是其活塞顶的区域承受较大的机械负荷及热负荷。当温度超过280°C时，环绕式冷却通道中的冷却油会发生热分解。在此过程中所产生的油碳沉积在冷却通道的内壁上。油碳起隔热作用，这会降低冷却通道中的冷却油的制冷效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是研发一种同类型活塞，其活塞顶的散热效果有所增强。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为，在所述冷却通道中设置至少一个热传导元件，其通过从所述活塞顶朝所述冷却通道延伸的外接合缝和内接合缝与所述活塞主体和所述活塞头兀件连接。本专利技术的方法的特征在于以下处理步骤:(a)提供活塞主体和活塞头元件以及至少一个热传导元件；(b)将所述至少一个热传导元件固定在所述活塞主体或所述活塞头元件上；(C)以某个方式安装活塞主体和活塞头元件，使得形成从所述活塞顶朝所述冷却通道延伸的外接合区和内接合区；(d)以某个方式接合活塞主体和活塞头元件，使得在所述外接合区内形成外接合缝，在所述内接合区内形成内接合缝；(e)对所述活塞进行后加工和/或精加工。与德国专利申请案10 2011 115 826.3相比，本专利技术的活塞的特征尤其在于，本专利技术的热传导元件进一步增强了从活塞顶出发朝冷却通道的散热效果。从而显著降低了形成油碳的危险。通过进一步增强散热效果还能减小本专利技术的活塞的壁厚并减轻其重量，因此，所述活塞特别适用于在电动机模式中达到极高转速的内燃机。这样就能提高电动机的功率系数而不会对活塞产生热负荷。有利改进方案参阅从属权利要求。所述至少一个热传导元件优选一体成型，例如构建为一体式环体。该至少一个热传导元件当然也可以构建为多件式，例如由多个区段构成。所述至少一个热传导元件优选以其伸入所述冷却通道的区段与所述活塞中轴线形成20°至70°的角度。以便将活塞顶区域内产生的热量针对性地输入冷却通道或活塞的温度较低的区域。根据另一优选改进方案，所述至少一个热传导元件至少在其伸入所述冷却通道的区段中具有若干缝隙。这些缝隙用于增大所述至少一个热传导元件的表面从而进一步增强热交换。在所述至少一个热传导元件改型为使其伸入冷却通道的区段与活塞中轴线形成20°至70°的角度的情况下，这种设置若干缝隙的优选设计方案还有利于弯曲操作。所述外接合缝优选布置在从所述活塞中轴线出发最多延伸至所述冷却通道的径向中心的区域内。通过这种设计方案能针对性地为活塞顶的最受热的区域散热。所述至少一个热传导元件适宜通过熔焊或钎焊而接合，优选采用激光焊接。所述活塞头元件优选构建为活塞环元件或者构建为盆形燃烧室的盆缘增强件。采用该方案后，能够用特别适用于此的材料来制造所述活塞的热负荷区域和机械负荷极大的区域。所述至少一个热传导元件优选由热传导系数较高的材料构成。这些材料优选基于至少一种例如选自包括以下金属的群组的金属:铝、铜和铁。特别优选采用钢材。该材料视需要也可以含有石墨以提闻强度。所述活塞主体原则上可以由金属材料制成且所述活塞头元件由高强度和/或特别耐温的材料制成。优选采用钢材。根据本专利技术的方法的一种改进方案，步骤(a)或步骤(b)完毕后将所述至少一个热传导元件弯曲，使其伸入所述冷却通道的区段与所述活塞中轴线形成20°至70°的角度。以便将活塞顶区域内产生的热量针对性地输入冷却通道或活塞的温度较低的区域。根据本专利技术的方法的一种特别优选的设计方案，在步骤(C)中以某个方式安装所述活塞主体和所述活塞头元件，使得在所述外接合区内形成一被所述热传导元件覆盖的外间隙，以及在所述内接合区内形成一被所述活塞主体或者被所述活塞头元件覆盖的内间隙。在随后的接合过程中，可以将焊料或焊珠等材料搜集在这些间隙中。通过覆盖这些间隙还能防止这类材料进入冷却通道。这样就能防止该材料进入冷却通道并防止其在电动机模式中污染冷却剂。这种情况可能造成内燃机受损。步骤(d)中特别优选通过激光焊接来实施接合。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的活塞的第一实施方式的截面图；图2为本专利技术的活塞的另一实施方式的截面图；图3a为热传导元件的第一实施方式的详图；图3b为热传导元件的另一实施方式的详图；图4为本专利技术的方法的一处理步骤的实施方式的局部放大图；以及图5为本专利技术的方法的一处理步骤的实施方式的局部放大图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。附图并不按照实际比例绘制。图1为本专利技术的活塞10的第一实施例。活塞10具有活塞主体11和活塞头元件12。本实施例中的活塞主体11构成盆形燃烧室14的底部15以及活塞顶13的一部分。活塞顶13的底面上按已知方式连接有活塞裙16，其具有若干带毂孔17的销毂18以及接触面19。所述活塞主体11还构成环绕式火力岸21以及具有针对活塞环(未绘示)的环形槽的环绕式环带22。活塞主体11例如可以由钢材制成。本实施例中的活塞头元件12构成活塞顶13的一部分以及盆形燃烧室14的外盆缘23和盆壁24。所述活塞头元件12例如可以由高强度和/或耐温的钢材制成。因此，活塞主体11与活塞头元件12共同构成活塞10的活塞头25。活塞主体11与活塞头元件12还共同构成环绕式冷却通道26，其大致处于环带22的高度。在本实施例中，活塞主体11与活塞头元件12借助激光焊接相连。根据本专利技术，本实施例中的冷却通道26中设有热传导元件27。本实施例中的热传导元件27构建为一体式环体。当然也可以设置多个环段状热传导元件。热传导元件27由热传导系数较高的材料制成，优选由钢或铜等金属材料制成。热传导元件27布置在活塞主体11与活塞头元件12之间，且通过外接合缝28和内接合缝29并在本实施例中借助激光焊接与两个部件连接。其中，外接合缝28和内接合缝29从活塞顶13朝冷却通道26延伸。此外，外接合缝28布置在区域B内，该区域从活塞中轴线M出发最多延伸至冷却通道26的径向中心。本实施例中，热传导元件27的伸入冷却通道26的区段31以某种方式朝环带22弯曲，使其与活塞中轴线M形成约为40°的角度α。角度α优选在20°至70°的范围内变动。图2为本专利技术的活塞110的另一实施例。活塞110同样具有活塞主体111和活塞头元件112。活塞主体111在本实施例中构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃机用活塞(10，110)，包括具有活塞顶(13，113)的活塞头(25，125)和活塞裙(16，116)，其中，所述活塞头(25，125)的第一部分由活塞主体(11，111)构成，其中，所述活塞头(25，125)的第二部分由活塞头元件(12，112)构成，且其中，所述活塞头(25，125)中设有环绕式冷却通道(26，126)，其特征在于，在所述冷却通道(26，126)中设置至少一个热传导元件(27，127)，其通过从所述活塞顶(13，113)朝所述冷却通道(26，126)延伸的外接合缝(28，128)和内接合缝(29，129)与所述活塞主体(11，111)和所述活塞头元件(12，112)连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫·林克，赖纳·沙普，
申请(专利权)人：马勒国际公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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