本實用新型涉及汽車發(fā)動機的活塞，特別涉及一種低摩擦的活塞組件。

背景技術：

目前汽車發(fā)動機行業(yè)中，活塞組件包括帶有活塞環(huán)的活塞及活塞銷，其中活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)。產生摩擦的位置都是發(fā)生在運動件外表面。

活塞裙部設置有石墨涂層、二硫化鉬涂層、鋅涂層中的任一種或幾種的組合，涂層的目的就是增大潤滑，減少發(fā)動機啟動時的磨損。

活塞銷是連接活塞和連桿的唯一零件，它能夠把活塞上的爆發(fā)壓力通過銷座和活塞銷傳遞給連桿，在運動時，必然會存在摩擦磨損?；钊N材料為鋼質，鍛造而成，外表面機加而成，加工精度很高。一直以來，作為汽車活塞銷的表面處理工藝，主要是以提高耐磨性及抗膠著性為目的，使用價格較低的電鍍、轉化膜、鹽浴處理，以及氧化處理等工藝；從20世紀90年代后期開始，開始采用滲氮處理，就可以滿足銷表面硬度、強度和韌性的要求。目前為了滿足不斷收緊的燃油法規(guī)及排放法規(guī)要求，同時也為了應對燃油多樣化的需求，以及隨著燃油價格的上漲，用戶對汽車燃油指標倍加關注的前提下，燃油法規(guī)及排放法規(guī)要求會越來越嚴格，減少摩擦力，在實現法規(guī)中起到一定的作用。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足,本實用新型提供一種低摩擦的活塞組件，其設計合理、結構簡單，便于維護。

本實用新型所采用的技術方案是：一種低摩擦的活塞組件，包括帶有頭部和裙部的活塞和活塞銷，在活塞的裙部還設置有油環(huán)環(huán)體，其特征在于，油環(huán)環(huán)體包括帶有布油角和刮油角的上平面、下平面和設置于上述二者之間的帶有回油孔的連接體。

作為本實用新型的布油角的一種優(yōu)選方式，上平面的上頂邊與第一弧線形成第一過渡圓角，第一弧線末端連接階梯形曲線，階梯形曲線上的階梯角即為布油角；

作為本實用新型的刮油角的一種優(yōu)選方式，階梯形曲線的末端連接第二弧線形成鼻形角即為刮油角，第二弧線連接第三弧線形成第二過渡角。

作為本實用新型的階梯角的進一步優(yōu)選方式，所述的階梯角為90度。

作為本實用新型的刮油角的進一步優(yōu)選方式，所述的鼻形角小于90度。

作為本實用新型的布油角和刮油角的另一種優(yōu)選方式，上平面和下平面上的布油角和刮油角結構相同。

作為本實用新型上平面和下平面的一種優(yōu)選方式，所述的上平面與下平面的表面粗糙度應小于1微米。

作為本實用新型活塞裙部的一種優(yōu)選方式，所述的裙部外設置有PVD涂層。

作為本實用新型回油孔的一種優(yōu)選方式，所述的回油孔為長條孔。

作為本實用新型活塞銷的一種優(yōu)選方式，所述的活塞銷外設置有DLC涂層。

本實用新型的優(yōu)點是：該低摩擦的活塞組件，通過在油環(huán)環(huán)體的相平行的上平面、下平面上分別設置布油角和刮油角，更好的完成了布油和刮油，使機油消耗量得到更好的控制；在活塞裙部設置涂層，減少了活塞磨損，減少活塞摩擦損失，通過減少油環(huán)張力，減少油環(huán)的摩擦損失；通過在活塞銷外表面采用DLC涂層后，硬度大幅度提升，降低了摩擦系數，降低了燃油消耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例活塞組件結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例活塞裙部結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例中油環(huán)環(huán)體結構示意圖；

圖4為本實用新型圖3的局部放大示意圖；

圖5為本實用新型活塞的剖視圖；

圖中序號說明如下：1活塞、2第一氣環(huán)、3第二氣環(huán)、4油環(huán)環(huán)體、4-1半圓弧形槽、4-2彈簧、4-3回油孔、4-4開口間隙、4-5上平面、4-6下平面、4-7連接體、4-8上頂邊、4-9第一弧線、4-10階梯形曲線、4-11第二弧線、4-12第三弧線、4-13第一過渡圓角、4-14階梯角、4-15鼻形角、4-16第二過渡圓角、5活塞銷、5-1活塞銷本體、5-2DLC涂層、6裙部。

具體實施方式

使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖1~5和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例1：

本實施例中的低摩擦的活塞組件，如圖1和圖2所示，包括帶有頭部和裙部的活塞1和活塞銷5，在活塞的裙部6還設置有第一氣環(huán)2、第二氣環(huán)3和油環(huán)環(huán)體4。其第一氣環(huán)2為桶面矩形環(huán)，即外端面為筒型。在外端面氮化后進行PVD處理，增加了強度，提高耐磨性。第二氣環(huán)3為錐面環(huán)，外端為梯形，外端面磷化處理，錐面尖角刮油效果好。油環(huán)環(huán)體4采用鑄鐵材料，彈簧4-2采用低張力彈簧，在保證了油環(huán)撐簧的長度不變的情況下，增加螺距的長度，從而減少彈簧4-2的本身彈力。彈力減小了，環(huán)工作時與缸體的摩擦損失就減少了。

油環(huán)環(huán)體4采用鑄造成型，油環(huán)環(huán)體4本身并不存在彈力，油環(huán)環(huán)體4的彈力來自于彈簧4-2，如圖3所示，彈簧4-2安裝在半圓弧形槽4-1內，彈簧4-2采用變截面變節(jié)距型式，彈簧4-2兩端對接用栓連接。存在半圓弧形槽4-1后，環(huán)的剛度減弱，對缸體的追隨性更好。工作時，開口間隙4-4，不允許存在閉合的想象。

本實施例的油環(huán)環(huán)體4包括帶有布油角和刮油角的相互平行的上平面4-5、下平面4-6及設置于上平面4-5、下平面4-6二者之間的帶有回油孔4-3的連接體4-7。

實施例2：

本實施例中的油環(huán)環(huán)體4，以階梯角4-14作為布油角，以鼻形角4-15作為刮油角分別設置在相互平行的上平面4-5和下平面4-6上，如圖4所示，其中，上平面4-5與下平面4-6的表面粗糙度Ra應小于1微米。在連接體4-7上以長條孔作為回油孔4-3，其機加簡單，有利于回油，本實施例設置8個回油孔4-3。本實施例中的布油角具體結構如下：

上平面4-5的上頂邊4-8與第一弧線4-8形成可以減少應力集中的第一過渡圓角4-13，第一弧線4-9末端連接階梯形曲線4-10，階梯形曲線4-10上的階梯角4-14為90度，上行時主要是完成布油，角內不會存在機油。

本實施例中的刮油角具體結構如下：

階梯形曲線4-10的末端連接第二弧線4-11形成鼻形角4-15，鼻形角4-15的角度小于90°，主要是在下行時，由于鼻形角4-15的存在，能夠更好的完成刮油，溝內還能儲存刮下來的機油，防止機油向上竄。第二弧線4-11連接第三弧線4-12形成第二過渡圓角4-16。

位于上平面4-5和下平面4-6上的刮油角和布油角結構完全相同，上、下兩道刮角能夠更好的完成布油和刮油。為了提高外端面的耐磨性，在油環(huán)環(huán)體3的外端面還采用氮化處理。

實施例3：

本實施例與實施例1和實施例2的區(qū)別在于：在裙部6外設置有PVD涂層。在活塞銷本體5-1外設置有DLC涂層5-2，如圖3所示。

本實施例中的活塞銷5的形狀是圓柱型式，內孔通過兩端擠壓成型，且與中心面是對稱的結構，通過鍛造而成型，內孔精度沒特俗要求，活塞銷外表面精度要求很高，通過機加就可以完成。外表面設置DLC涂層5-2,DLC涂層的制作方法為采用物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）法噴涂活塞銷本體5-1外側。活塞銷5表面就是在PVD方法中，利用陰極電弧離子噴鍍法形成不含氫、但硬度接近金剛石的四面體非晶碳涂層，還得利用濺射法形成含氫的氫化非晶碳涂層，以及非晶碳涂層。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域內的熟練的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新型的原理和實質。本實用新型的范圍僅由所附權利要求書限定。