[发明专利]具有位于冠部下方的支撑结构的活塞

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年6月29日提交的美国临时申请序列号No.61/502,602的权益。

技术领域

本发明主要涉及用于内燃机的活塞。

背景技术

为了继续努力提高电力生产和燃油效率，许多发动机制造商都在采用先进的技术，如在以汽油为燃料的发动机内引入直喷，涡轮增压器和机械增压器。通常，这些和其他先进的技术通过提高发动机的缸膛内的压力和温度来改善发动机的性能。然而，增加的压力和温度可能会对发动机的活塞的上冠部造成不希望的弯曲或其它损坏。这种损坏可能会导致性能的降低或者甚至发动机的完全失效。

为了加强发动机的活塞承受增加的燃烧压力和温度的能力，一些活塞制造商已经开始生产具有加厚的燃烧壁的活塞。虽然这种活塞可以在增加的压力和温度下抵抗弯曲，但是厚度的增加使得活塞的重量增加，这可能减损来源于先进技术的功率和燃料效率的提高。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种活塞，该活塞具有活塞本体，该活塞本体沿纵向中心轴延伸。该活塞本体具有冠部和一对销毂，该冠部具有燃烧壁，该销毂从所述冠部悬垂。所述冠部包括一体成型的至少两肋，各肋从所述燃烧壁悬垂。其中的一个肋比另一个肋沿所述纵向中心轴悬垂（延伸）地更低。肋提高了上冠部的关于销孔轴的的抗弯强度，而基本上不增加活塞的重量。此外，肋用作散热片以散发燃烧壁的热量，从而冷却活塞。

根据本发明的另一个方面，肋在销毂之间延伸，并从销孔轴向外弯曲。因此，肋的长度增加，而基本上不增加活塞的重量。

根据本发明的又一个方面提供一种活塞，该活塞具有活塞本体，该活塞本体沿纵向中心轴延伸并具有冠部和一对销毂，该冠部具有燃烧壁，该销毂从所述冠部悬垂。所述燃烧壁包括形成在其中的至少一个燃烧碗，所述冠部包括一体成型的至少一个肋，该肋在所述至少一个燃烧碗的正下方从所述燃烧碗悬垂。因此，该至少一个肋在燃烧碗的位置增强上冠部的强度，这往往是位于缸膛的燃烧中心。

附图说明

对于本领域的技术人员来说，为了更清楚地说明本发明的这些和其他方面、特征及优点，以下结合当前优选的实施例和最佳实施方式、所附权利要求以及附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是根据本发明的一个方面构造的活塞的透视图；

图2是图1的活塞的侧视图；

图3是图1的活塞的底视图；

图4是大致沿着图3的线4-4的剖视图；以及

图5是大致沿着图3的线5-5的剖视图。

具体实施方式

参考附图，其中，在不同的附图中的相同的数字用来表示相应的部件，图1-图5示出了根据本发明的一个当前优选方面构造的活塞20。该示例性的实施例的活塞20一体成型，其优选为被铸造为接近最终形状然后加工成其最终尺寸。然而，应当理解，可替换地，活塞20可以由多个部件构造而成，这些部件可以通过任何期望的方法来进行成形并彼此连接。该活塞20优选由铝合金形成，但是，可替换地，也可以由钢或任何期望的金属或合金形成。

如图1所示，示例性的单件式活塞20具有沿纵向中心轴线A₁延伸的活塞本体22，该活塞本体具有一上冠部24，一对销毂26和一对裙部28。该上冠部24包括一燃烧壁30和与燃烧壁30轴向间隔开的多个环形槽32，该环形槽用于接收活塞环（未示出）。销毂26沿纵向中心轴A₁从上冠部24向下延伸。每个销毂26具有一个销孔34，该销孔34沿销孔轴A₂（如图3所示）彼此对齐，用于接收活塞销（未示出），以相互连接活塞20和连杆的小端部（未示出）。如图3所示，两个裙部28被设置为径向相对，每个裙部28在销毂26之间延伸并相互连接销毂26。在发动机运行时，活塞本体22在发动机缸体（未示出）内沿纵向中心轴线A₁往复运动，从而通过连杆（未示出）旋转曲轴（未示出）。