活塞和发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及活塞和发动机。一种活塞包括在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸的主体。顶部形成在主体的第一端处。活塞凹处从顶部朝向第二端延伸。活塞凹处界定了边缘、侧壁和在侧壁之间延伸的横向表面。销孔紧邻第二端沿着垂直于纵向轴线的销轴线延伸穿过主体。掩模区域包括穿过活塞凹处的中心延伸的掩模轴线。第一掩模部分沿掩模轴线延伸，穿过横向表面，向上到侧壁，并到顶部之上。第二掩模部分从第一掩模部分延伸，穿过横向表面并部分地向上到侧壁。涂层被应用到掩模区域之外的顶部和活塞凹处。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及用于内燃发动机的活塞。
技术介绍
内燃发动机的活塞在操作期间受到广泛的热负荷和机械负荷。随着时间的推移，由于这种负荷的重复循环导致的疲劳可造成裂缝形成在活塞上。在许多发动机系统中，更换裂缝的活塞既昂贵又费时。此外，具有裂缝活塞的发动机的继续操作会导致发动机的毁灭性失效。
技术实现思路
各种实施方案涉及活塞。一个示例性的活塞包括在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸的主体。顶部形成在主体的第一端。活塞凹处从顶部朝向第二端延伸。顶部界定了活塞凹处的边缘。活塞凹处界定了侧壁和在侧壁之间延伸的横向表面。销孔紧邻第二端沿着销轴线延伸穿过主体。销轴线垂直于纵向轴线。掩模区域包括穿过活塞凹处的中心延伸的掩模轴线。第一掩模部分沿掩模轴线延伸穿过横向表面，向上到侧壁，并到活塞凹处的顶部之上。第二掩模部分从第一掩模部分延伸，穿过横向表面并部分地向上到侧壁。涂层被应用到掩模区域之外的顶部和活塞凹处。掩模轴线可以平行于销轴线。第一掩模部分可以在活塞凹处的第一侧和相对的第二侧中的每一侧延伸到活塞凹处的顶部上。第一掩模部分可以仅穿过顶部的一部分延伸。第一掩模部分可以不延伸到顶部的周边。第一掩模部分可具有比活塞凹处的边缘的直径小的宽度。第二掩模部分可从横向表面向上延伸到侧壁，其中第二掩模部分可以不延伸到活塞凹处的边缘。涂层可包括阳极化层。另一个示例性的活塞包括在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸的主体。顶部形成在主体的第一端处。活塞凹处从顶部朝向第二端延伸。顶部界定了活塞凹处的边缘。活塞凹处界定了侧壁和在侧壁之间延伸的横向表面。涂层被应用到顶部的仅一部分和活塞凹处的侧壁的仅一部分。涂层不应用到活塞凹处的横向表面。活塞还可包括：销孔，其可以紧邻第二端沿着销轴线延伸穿过主体，销轴线可垂直于纵向轴线；和第一掩模部分，其可以从活塞凹处的边缘沿着掩模轴线延伸穿过顶部的一部分，掩模轴线可穿过活塞凹处的中心延伸，其中涂层可被应用到第一掩模部分之外的顶部。掩模轴线可平行于销轴线。第一掩模部分可从活塞凹处的第一侧和相对的第二侧中的每一侧延伸穿过活塞凹处的顶部。第一掩模部分可具有比活塞凹处的边缘的直径小的宽度。第一掩模部分可以不延伸到顶部的周边。第一掩模部分还可从活塞凹处的边缘沿着掩模轴线延伸，向下到侧壁，并穿过活塞凹处的横向表面。活塞还可包括第二掩模部分，其可从活塞凹处的横向表面延伸，仅部分地向上到活塞凹处的侧壁，其中涂层可被应用到活塞凹处的在第一掩模部分和第二掩模部分之外的侧壁。第二掩模部分可以不延伸到活塞凹处的边缘。涂层可包括阳极化层。各种其他的实施方案涉及发动机。一个示例性的发动机包括界定多个气缸的发动机主体。发动机还包括多个活塞。多个活塞中的每个活塞布置在多个气缸中的对应的一个气缸中。多个活塞中的每个活塞包括在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸的主体。主体包括形成在主体的第一端处的顶部。活塞凹处从顶部朝向主体的第二端延伸。顶部界定了活塞凹处的边缘。活塞凹处界定了侧壁和在侧壁之间延伸的横向表面。销孔紧邻第二端沿着销轴线延伸穿过主体。销轴线垂直于纵向轴线。掩模区域界定了穿过活塞凹处的中心延伸的掩模轴线。掩模区域包括第一掩模部分，该第一掩模部分沿掩模轴线延伸，穿过横向表面，向上到侧壁，并到活塞凹处的顶部之上。第二掩模部分从第一掩模部分延伸，穿过横向表面并部分地向上到侧壁。涂层被应用到掩模区域之外的顶部和活塞凹处。掩模轴线可平行于销轴线。第一掩模部分可以在活塞凹处的第一侧和相对的第二侧中的每一侧延伸到活塞凹处的顶部上。第一掩模部分可以仅穿过顶部的一部分延伸。第一掩模部分可以不延伸到顶部的周边。第一掩模部分可以具有比活塞凹处的边缘的直径小的宽度。第二掩模部分可从横向表面向上延伸到侧壁，并且其中第二掩模部分可以不延伸到活塞凹处的边缘。涂层可包括阳极化层。根据结合附图时进行的以下的详细描述，这些和其他的特征，连同其组织和操作的方式将变得明显，其中在所有的下文描述的若干个附图中，相同的要素具有相同的数字。附图说明一个或多个实现的细节在附图和以下的描述中进行阐述。本公开的其它特征、方面和优点根据说明书、附图以及权利要求将变得明显。图1是根据一个实施方案的活塞的透视图。图2是图1的活塞的俯视图。图3是图1和2的活塞的剖视侧视图。图4是图1-3的活塞的剖视透视图。图5是已经进行了广泛的操作循环的活塞的俯视图。图6是包括位于活塞的顶部和活塞凹处上的阳极化涂层的活塞的俯视图。图7是根据一个实施方案的包括仅应用到活塞的一部分上的涂层的活塞的透视图。图8是图7的活塞的俯视图。图9是图7的活塞的剖视侧视图。应该意识到的是，为了说明的目的，一些附图或全部附图是示意性的表示。为了说明一个或多个实现方式提供附图，且要明确理解的是，这些附图将不用来限制权利要求的范围或含义。具体实施方式图1是根据一个实施方案的活塞100的透视图。活塞100具有在第一端104和第二端106之间沿纵向轴线108延伸的大致圆柱形的活塞主体102。活塞100可以由例如铝或各种铝合金形成。顶部110形成在主体102的第一端104处。主体102界定了活塞凹处112，活塞凹处112从顶部110朝向第二端106延伸并邻近顶部110形成了活塞凹处边缘114。活塞凹处112界定了从活塞凹处边缘114大致朝向第二端106延伸的侧壁116和在侧壁116之间延伸的横向表面118。活塞凹处112相对于纵向轴线108径向偏置。在操作中，活塞凹处112(部分)界定发动机的燃烧室(未示出)。主体102还界定了紧邻第二端106的裙座(skirt)120。裙座120界定了沿着销轴线124延伸穿过裙座120的销孔122。销轴线124垂直于纵向轴线108。销孔122被构造成用于接收肘节销(未示出)，以将连接杆(未示出)可操作地耦合到活塞100。图2是图1的活塞100的俯视图。在操作中，活塞，诸如图1的活塞100，受到显著的热负荷和机械负荷。随着时间的推移，由于这些负荷的重复循环导致的疲劳可造成裂缝形成在活塞100上，例如形成在活塞凹处边缘114处。热负荷是由在活塞凹处112中的高温燃烧导致的。燃烧温度的范围可以从2600华氏度至3600华氏度以上，该燃烧温度能在活塞凹处112产生高达7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞，包括：主体，其在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸，所述主体包括：顶部，其形成在所述主体的所述第一端处，活塞凹处，其从所述顶部朝向所述主体的所述第二端延伸，所述顶部界定了所述活塞凹处的边缘，所述活塞凹处界定了侧壁和在所述侧壁之间延伸的横向表面，和销孔，其紧邻所述第二端沿着销轴线延伸穿过所述主体，所述销轴线垂直于所述纵向轴线；掩模区域，其界定了穿过所述活塞凹处的中心延伸的掩模轴线，所述掩模区域包括：第一掩模部分，其沿着所述掩模轴线延伸，穿过所述横向表面，向上到所述侧壁，并到所述活塞凹处的所述顶部之上，和第二掩模部分，其从所述第一掩模部分延伸，穿过所述横向表面并部分地向上到所述侧壁；以及涂层，其被应用到所述掩模区域之外的所述顶部和所述活塞凹处。

【技术特征摘要】
1.一种活塞，包括：
主体，其在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸，所述主体包括：
顶部，其形成在所述主体的所述第一端处，
活塞凹处，其从所述顶部朝向所述主体的所述第二端延伸，所述
顶部界定了所述活塞凹处的边缘，所述活塞凹处界定了侧壁和在所述侧壁
之间延伸的横向表面，和
销孔，其紧邻所述第二端沿着销轴线延伸穿过所述主体，所述销
轴线垂直于所述纵向轴线；
掩模区域，其界定了穿过所述活塞凹处的中心延伸的掩模轴线，所述
掩模区域包括：
第一掩模部分，其沿着所述掩模轴线延伸，穿过所述横向表面，
向上到所述侧壁，并到所述活塞凹处的所述顶部之上，和
第二掩模部分，其从所述第一掩模部分延伸，穿过所述横向表面
并部分地向上到所述侧壁；以及
涂层，其被应用到所述掩模区域之外的所述顶部和所述活塞凹处。
2.如权利要求1所述的活塞，其中所述掩模轴线平行于所述销轴线。
3.如权利要求1所述的活塞，其中所述第一掩模部分在所述活塞凹处
的第一侧和相对的第二侧中的每一侧延伸到所述活塞凹处的所述顶部上。
4.如权利要求1所述的活塞，其中所述第一掩模部分仅穿过所述顶部
的一部分延伸。
5.如权利要求1所述的活塞，其中所述第一掩模部分不延伸到所述顶
部的周边。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的活塞，其中所述第一掩模部分具
有比所述活塞凹处的边缘的直径小的宽度。
7.如权利要求6所述的活塞，其中所述第二掩模部分从所述横向表面
向上延伸到所述侧壁，其中所述第二掩模部分不延伸到所述活塞凹处的边
缘。
8.如权利要求7所述的活塞，其中所述涂层包括阳极化层。
9.一种活塞，包括：
主体，其在第一端和第二端之间沿纵向轴线延伸，所述主体包括：
顶部，其形成在所述主体的所述第一端处，和
活塞凹处，其从所述顶部朝向所述第二端延伸，所述顶部界定了
所述活塞凹处的边缘，所述活塞凹处界定了侧壁和在所述侧壁之间延伸的
横向表面；以及
涂层，其被应用到所述顶部的仅一部分和所述活塞凹处的所述侧壁的
仅一部分，其中所述涂层不应用到所述活塞凹处的所述横向表面。
10.如权利要求9所述的活塞，还包括：
销孔，其紧邻所述第二端沿着销轴线延伸穿过所述主体，所述销轴线
垂直于所述纵向轴线；和
第一掩模部分，其从所述活塞凹处的边缘沿着掩模轴线延伸穿过所述
顶部的一部分，所述掩模轴线穿过所述活塞凹处的中心延伸，
其中所述涂层被应用到所述第一掩模部分之外的所述顶部。
11.如权利要求10所述的活塞，其中所述掩模轴线平行于所述销轴线。
12.如权利要求10所述的活塞，其中所述第一掩模部分从所述活塞凹
处的第一侧和相对的第二侧中的每一侧延伸穿过所述活塞凹处的所述顶
部。
13.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗珍玉，吴家兵，朱光锐，周光，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：新型
国别省市：美国;US