本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机活塞及发动机。
背景技术：
活塞是发动机的“心脏”，在发动机工作循环中，活塞用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，从而将化学能转化为机械能并对外输出。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的关键零部件之一。为提高发动机的性能，在保证活塞强度、刚度满足要求的前提下，需要提高活塞压缩比，减小摩擦功损失，降低活塞重量，保证活塞与气门间隙等。活塞与气门之间间隙的大小是一项重要参数，间隙过大，会对整机性能产生不利影响；间隙过小，则会导致气门开启时与活塞发生碰撞，导致气门弯曲甚至配气机构发生严重故障。
为了避免发动机运行过程中活塞与气门发生碰撞，现有技术活塞顶部主要有两种结构形式：一种是带避阀槽；另一种不带避阀槽，活塞顶部为平面结构，但是活塞顶隙仍需保证一个较大值。现有技术缺点为：带避阀槽，对于小排量柴油机，避阀槽深度对相关部件性能影响非常敏感；不带避阀槽，为了避免气门撞活塞，活塞顶隙会设计的比较大，也会影响相关部件性能。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种发动机活塞及发动机，以解决现有技术中发动机活塞为避免与气门发生碰撞而影响相关部件性能的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种发动机活塞，包括活塞本体，所述活塞本体的顶面间隔设置有多个避阀槽，所述避阀槽内填充有防撞层，所述防撞层在发生碰撞时能产生塑性变形。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层为纯铝层或铝合金层。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层为纯铜层。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层通过激光熔覆的方式填充在所述避阀槽内。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层通过焊接的方式填充在所述避阀槽内。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层的顶面为斜面，且所述斜面的最高点与所述活塞本体的顶面平齐。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述斜面沿所述活塞本体的径向倾斜，且所述斜面由所述活塞本体的外侧向所述活塞本体的燃烧室的方向向下倾斜。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述防撞层沿所述活塞本体的径向的两侧面均设置有与所述活塞本体相适配的倒角。
作为发动机活塞的优选技术方案，所述活塞本体包括依次连接的活塞顶部、活塞头部和活塞裙部，所述避阀槽开设于所述活塞顶部。
一种发动机，包括以上任一方案所述的发动机活塞。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的发动机活塞，包括活塞本体，活塞本体的顶面间隔设置有多个避阀槽，避阀槽内填充有防撞层，防撞层在发生碰撞时能产生塑性变形。通过在避阀槽内填充防撞层，能够避免由于避阀槽的存在而对相关部件的性能产生影响的问题，并且无需设置较大的活塞顶隙，若气门与活塞发生碰撞，则防撞层能够产生塑性变形，该塑性变形使得活塞与气门之间达到了不再发生碰撞的最小间隙值，从而有效解决了气门与活塞碰撞的问题，同时避免了由于活塞顶隙过大而对相关部件的性能产生影响的问题。
附图说明
图1是本实用新型发动机活塞的结构示意图；
图2是本实用新型发动机活塞去掉防撞层的结构示意图；
图3是本实用新型防撞层的结构示意图。
图中：
10-活塞本体；11-活塞顶部；111-避阀槽；12-活塞头部；13-活塞裙部；20-防撞层；21-顶面。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1-3所示，本实用新型提供一种发动机活塞，包括活塞本体10，活塞本体10的顶面间隔设置有多个避阀槽111，避阀槽111的具体数量依据气门数量而定，本实施例示例性的示出了避阀槽111为四个的情况，但并不局限于此，避阀槽111内填充有防撞层20，防撞层20在发生碰撞时能产生塑性变形。本实用新型提供的发动机活塞，通过在避阀槽111内填充防撞层20，能够避免由于避阀槽111的存在而对相关部件的性能产生影响的问题，并且无需设置较大的活塞顶隙(活塞顶部11与气门底部之间的间隙)，若气门与活塞发生碰撞，则防撞层20能够产生塑性变形，该塑性变形使得活塞与气门之间达到了不再发生碰撞的最小间隙值，从而有效解决了气门与活塞碰撞的问题，同时避免了由于活塞顶隙过大而对相关部件的性能产生影响的问题。
优选地，防撞层20为具有硬度低、耐高温以及可焊接的特性的金属层，硬度低能够使得气门在与其发生碰撞时，气门不会发生损坏，耐高温能够确保其适应活塞的工作环境，可焊接能够确保其可通过焊接、激光熔覆等方式填充到避阀槽111中。在本实施例中，防撞层20可以为纯铝层、铝合金层，还可以为纯铜层，当然，防撞层20并不局限于此，还可以为其他任何具有硬度低、耐高温以及可焊接的特性的金属层。
优选地，防撞层20通过激光熔覆的方式填充在避阀槽111内，激光熔覆是指在激光束作用下将金属粉末与基体表面迅速加热并熔化，使熔覆层与基体形成一体。或者，防撞层20还可通过焊接的方式填充在避阀槽111内，比如堆焊、等离子弧焊等。当然，防撞层20的设置方式并不局限于激光熔覆和焊接，还可以通过固定件固定的方式。
优选地，防撞层20的顶面21为斜面，且斜面的最高点与活塞本体10的顶面平齐，该斜面的设置能够为活塞撞气门时预留气门挤压防撞层20的移动空间，确保被挤压的防撞层20不会凸起超过活塞本体10的顶面。在本实施例中，避阀槽111沿活塞本体10的径向贯通，故进一步优选地，斜面沿活塞本体10的径向倾斜，且斜面由活塞本体10的外侧向活塞本体10的燃烧室的方向向下倾斜，这样设置使得气门在与防撞层20发生碰撞时，气门优先与防撞层20远离燃烧室的一侧的高点接触，防撞层20被挤压后向内侧移动，且内侧有足够的移动空间，故使得被挤压的防撞层20不会进入到燃烧室。
优选地，防撞层20沿活塞本体10的径向的两侧面均设置有与活塞本体10相适配的倒角，通过设置倒角使得防撞层20能够与活塞本体10更好的融合，使得发动机活塞的整体更加美观。
在本实施例中，活塞本体10包括依次连接的活塞顶部11、活塞头部12和活塞裙部13。活塞顶部11是组成燃烧室的主要部分，避阀槽111开设于活塞顶部11。活塞顶部11以下为活塞头部12，活塞头部12设置有用于安装活塞环的环槽，活塞环用于防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室。活塞头部12的环槽以下为活塞裙部13，活塞裙部13的作用是引导活塞在气缸中作往复运动并承受侧压力。
本实用新型还提供一种发动机，包括上述方案中的发动机活塞。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种发动机活塞，其特征在于，包括活塞本体(10)，所述活塞本体(10)的顶面(21)间隔设置有多个避阀槽(111)，所述避阀槽(111)内填充有防撞层(20)，所述防撞层(20)在发生碰撞时能产生塑性变形。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)为纯铝层或铝合金层。
3.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)为纯铜层。
4.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)通过激光熔覆的方式填充在所述避阀槽(111)内。
5.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)通过焊接的方式填充在所述避阀槽(111)内。
6.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)的顶面(21)为斜面，且所述斜面的最高点与所述活塞本体(10)的顶面平齐。
7.根据权利要求6所述的发动机活塞，其特征在于，所述斜面沿所述活塞本体(10)的径向倾斜，且所述斜面由所述活塞本体(10)的外侧向所述活塞本体(10)的燃烧室的方向向下倾斜。
8.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述防撞层(20)沿所述活塞本体(10)的径向的两侧面均设置有与所述活塞本体(10)相适配的倒角。
9.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述活塞本体(10)包括依次连接的活塞顶部(11)、活塞头部(12)和活塞裙部(13)，所述避阀槽(111)开设于所述活塞顶部(11)。
10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的发动机活塞。
技术总结