一種內(nèi)燃機(jī)活塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是活塞式連桿機(jī)構(gòu)，燃料在汽缸套、活塞、缸頭組成的燃燒室內(nèi)燃燒。產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而推動(dòng)活塞往下運(yùn)動(dòng)，活塞通過(guò)連桿把力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)而對(duì)外作功。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)向高功率、低油耗、低噪音和低排放的不斷發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件活塞的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。特別是活塞頂部的性能?chē)?yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率、油耗與排放。國(guó)際上為提高活塞頂部性能，活塞頂部一般采用表面處理提高其耐燃?xì)鉀_擊性能，如鋼鐵活塞頂一般采用鍍鉻處理，鋁活塞頂一般采用陽(yáng)極氧化處理?；钊敳窟M(jìn)行鍍鉻與陽(yáng)極氧化處理，使活塞的耐熱沖擊性、耐磨性等得到提高，延長(zhǎng)了活塞的使用壽命，但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提尚功率、節(jié)能環(huán)保等冋題沒(méi)有幫助。活塞長(zhǎng)期制約著發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的提尚，發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性能問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決。
[0003]本發(fā)明的申請(qǐng)人根據(jù)用戶(hù)反饋及本公司活塞售后服務(wù)，發(fā)現(xiàn)活塞頂部及頂部周?chē)e碳嚴(yán)重，考慮到燃燒室內(nèi)有燃油燃?xì)馀c潤(rùn)滑油燃燒，而在有冷卻腔的活塞頂部產(chǎn)生不完全燃燒，燃燒產(chǎn)物與油中其它雜質(zhì)生成積碳粘附在活塞頂部，影響活塞的導(dǎo)熱性、燃?xì)饬鲃?dòng)性，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率發(fā)揮、浪費(fèi)燃油、產(chǎn)生積碳顆粒物排放影響環(huán)境。根據(jù)燃燒化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，燃油或燃?xì)庵兄饕靥?、氫與氧通過(guò)充分燃燒生成二氧化碳與水，并放出熱量；當(dāng)氧氣供應(yīng)不足時(shí)產(chǎn)生燃油燃?xì)獠煌耆紵梢谎趸?、碳，浪費(fèi)了能源，減少了熱量產(chǎn)生，導(dǎo)致氣體受熱膨脹做功不足，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率，生成的一氧化碳和碳顆粒也造成了環(huán)境污染；為了從活塞上解決發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、能源浪費(fèi)、污染排放的問(wèn)題，就需要保證燃燒室內(nèi)燃油燃?xì)獾某浞秩紵?。本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想如果活塞頂部與燃燒室其它部分的燃燒保持一致，就不會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒。燃油燃?xì)庠谌紵抑胁咳紵龝r(shí)燃?xì)庵車(chē)锌諝獍鼑?，而活塞頂部阻礙了空氣流動(dòng)，從而使燃?xì)庵車(chē)諝獠蛔惝a(chǎn)生不完全燃燒。如果活塞頂部能提供燃燒必須氧氣，則不完全燃燒的問(wèn)題就得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種頂部涂覆有助燃涂層的內(nèi)燃機(jī)活塞，在燃燒室內(nèi)燃?xì)馊紵龝r(shí)，該助燃涂層能夠分解釋放出氧氣助燃，改善活塞頂部燃燒狀況。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種內(nèi)燃機(jī)活塞，包括活塞基體和含氧化合物涂層；所述含氧化合物涂層通過(guò)復(fù)合表面處理工藝沉積在活塞基體的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面；所述含氧化合物涂層在溫度高于300°C以上發(fā)生分解反應(yīng)，并釋放出氧氣，在溫度低于300°C以下，能與空氣中氧化合形成含氧化合物。
[0006]所述活塞基體為鐵活塞或者鋁活塞。
[0007]所述活塞基體的直徑為50?1000mm。
[0008]所述含氧化合物涂層為過(guò)渡元素含氧化合物。
[0009]所述含氧化合物涂層的厚度為0.005?0.3mm。
[0010]所述含氧化合物涂層通過(guò)電鍍、陽(yáng)極氧化、化學(xué)鍍、熱噴涂之一的工藝沉積在活塞基體的第一道環(huán)槽以上部位的外表面。
[0011]采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:本發(fā)明在燃油燃?xì)馊紵龝r(shí)，燃燒室內(nèi)溫度高于300°C以上，含氧化合物涂層中的含氧化合物進(jìn)行分解釋放出氧氣；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于進(jìn)氣行程時(shí)，外界空氣進(jìn)入燃燒室，燃燒室內(nèi)溫度低于300°C以下，空氣中的氧與含氧化合物涂層表面的分解殘留物化合成含氧化合物，恢復(fù)其原有性能。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，燃油燃?xì)馊紵侍岣??10%，節(jié)約能源5%以上，減少污染物排放5%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖中的標(biāo)號(hào)為:
[0015]活塞基體1、含氧化合物涂層2。
【具體實(shí)施方式】
[0016](實(shí)施例1)
[0017]見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)活塞，包括活塞基體1和含氧化合物涂層2。
[0018]活塞基體1為鐵活塞或者鋁活塞?；钊w1的直徑為50?1000mm?；钊w1的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面通過(guò)鉻復(fù)合電鍍工藝沉積一層厚度為0.01?0.3mm的含氧化合物涂層2。含氧化合物涂層2為過(guò)渡元素含氧化合物。含氧化合物涂層2在溫度高于300°C以上發(fā)生分解反應(yīng)，并釋放出氧氣，在溫度低于300°C以下，能與空氣中氧化合形成含氧化合物。
[0019]在燃油燃?xì)馊紵龝r(shí)，燃燒室內(nèi)溫度高于300°C以上，含氧化合物涂層2中的含氧化合物進(jìn)行分解釋放出氧氣；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于進(jìn)氣行程時(shí)，外界空氣進(jìn)入燃燒室，燃燒室內(nèi)溫度低于300°C以下，空氣中的氧與含氧化合物涂層2表面的分解殘留物化合成含氧化合物，恢復(fù)其原有性能。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，燃油燃?xì)馊紵侍岣??10%，節(jié)約能源5%以上，減少污染物排放5%以上。
[0020](實(shí)施例2)
[0021]本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:活塞基體1為鋁活塞。活塞基體1的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面通過(guò)陽(yáng)極氧化+氧化合物封孔的工藝沉積一層厚度為0.005?0.05mm的含氧化合物涂層2。
[0022](實(shí)施例3)
[0023]本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:活塞基體1的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面通過(guò)復(fù)合化學(xué)鍍鎳基氧化合物涂層的工藝沉積一層厚度為0.01?0.03mm的含氧化合物涂層2。
[0024](實(shí)施例4)
[0025]本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:活塞基體1的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面通過(guò)復(fù)合熱噴涂的工藝沉積一層厚度為0.005?0.05mm的含氧化合物涂層2。
[0026]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:包括活塞基體(1)和含氧化合物涂層(2);所述含氧化合物涂層(2)通過(guò)復(fù)合表面處理工藝沉積在活塞基體(1)的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面；所述含氧化合物涂層(2)在溫度高于300°C以上發(fā)生分解反應(yīng)，并釋放出氧氣，在溫度低于300°C以下，能與空氣中氧化合形成含氧化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:所述活塞基體(1)為鐵活塞或者招活塞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:所述活塞基體(1)的直徑為50 ?1000mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:所述含氧化合物涂層(2)為過(guò)渡元素含氧化合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:所述含氧化合物涂層(2)的厚度為0.005?0.3mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其特征在于:所述含氧化合物涂層(2)通過(guò)電鍍、陽(yáng)極氧化、化學(xué)鍍、熱噴涂之一的工藝沉積在活塞基體(1)的第一道環(huán)槽以上部位的外表面。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)活塞，包括活塞基體和含氧化合物涂層；所述含氧化合物涂層通過(guò)復(fù)合表面處理工藝沉積在活塞基體的頂部及頂部至第一道環(huán)槽位置的外表面；所述含氧化合物涂層在溫度高于300℃以上發(fā)生分解反應(yīng)，并釋放出氧氣，在溫度低于300℃以下，能與空氣中氧化合形成含氧化合物。本發(fā)明能夠提高燃油燃?xì)馊紵?～10％，節(jié)約能源5％以上，減少污染物排放5％以上。
【IPC分類(lèi)】F02F3/12, F02F3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105332816
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510916343
【發(fā)明人】張新國(guó), 譚勇敢, 肖靜嵐
【申請(qǐng)人】常州南車(chē)柴油機(jī)零部件有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日