[發明專利]高效冷卻的高強化柴油機活塞

無效

• 申請號: 200610039812.2
• 申請日: 2006-04-24
• 公開（公告）號: CN101063427A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 楊勇佳;陳偉
• 申請（專利權）人: 揚動股份有限公司
• 主分類號: F02F3/22
• 分類號: F02F3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種柴油機活塞，特別是高效冷卻的高強化柴油機活塞。

背景技術

由于柴油機的強化程度不斷提高，導致柴油機活塞的機械負荷與熱負荷日趨加重，因此，必須采取適當的措施對活塞進行專門的冷卻，及時降低活塞的溫度，提高活塞的工作可靠性。一般認為，當柴油機的平均有效壓力大于0.85Mpa時，活塞必須進行專門的冷卻。對于平均有效壓力超過1.3Mpa的高強化柴油機，或缸徑較大時，采用自由噴射冷卻已不能滿足要求，就必須采用內冷油腔進行強制冷卻。

現有的內冷油腔是設在活塞內部、位于燃燒室下方、平行于活塞頂部的環狀油道，其正對進油孔的油腔壁面為弧形凹面，當潤滑油由進油孔垂直沖向油腔時，該弧形凹面對潤滑油形成強烈的反射，導致對潤滑油流入油腔時的較大阻礙，從而降低了對內冷油腔的供油效率，影響冷卻效果。此外，目前國內95％以上的柴油機都是使用兩氣門進行配氣的，其活塞上的燃燒室中心與活塞中心是不重合的，這將導致熱量傳遞的不均勻。從活塞頂面的投影方向看，燃燒室偏向于哪一側，則該側所受熱負荷相對嚴重，而現有內冷油腔不能控制進油孔兩側的油量分布，因而使活塞冷卻不均勻，也直接影響冷卻效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足之處，提供一種能提高向內冷油腔供油的效率，并克服活塞冷卻的不均勻性，因而冷卻效果好的高效冷卻的高強化柴油機活塞。

本發明的技術方案是：活塞內部有位于燃燒室下方、平行于活塞頂平面的環狀內冷油腔，活塞底部兩側設有與內冷油腔相通的軸向進油孔和回油孔，改進之處是內冷油腔中正對進油孔的部位設有一個沿活塞徑向方向的分流凸尖，分流凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段位于進油孔相對于活塞頂平面的投影區內。

進一步的方案是：所述分流凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段偏離進油孔中心，其偏離方向與燃燒室中心相對于活塞中心的偏離方向相反；分流凸尖高a為內冷油腔高b的1/8～3/4倍；分流凸尖橫截面的兩側邊為斜線、圓弧線、拋物線中的一種或兩種；分流凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段與進油孔中心間的偏離量c為0～3mm。

采用以上技術方案，本發明在內冷油腔內正對進油孔處設置分流凸尖，利用分流凸尖側面的導向作用，降低先進入的潤滑油對后進入的潤滑油的阻礙，從而提高潤滑油進入內冷油腔的速度，即提高供油效率，進而提高冷卻效果。分流凸尖與內冷油腔的高度比以及凸尖兩側面的形狀根據活塞的規格和進油量的大小設定以達到最佳供油效率。本發明還根據燃燒室中心相對于活塞中心的偏離狀況設定分流凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段與進油孔中心間的偏離量c為0～3mm，當燃燒室中心與活塞中心重合時，c值為0，當二者不重合時，則凸尖脊區中心相對于進油孔中心向著燃燒室偏離方向的反方向偏離，這樣在凸尖脊區的分流作用下，控制潤滑油在進油孔兩側的油腔中的流量分布，以使活塞冷卻均勻，提高冷卻效果，保證活塞工作可靠性。為使該活塞內冷油腔中的分流凸尖制作容易，并保證其導向、分流效果，分流凸尖的圓角半徑Ra可為0.5～1.5mm，并且允許分流凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段與進油孔中心、活塞中心相對于活塞頂平面的投影的連線之間的夾角β為0°～30°。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1中A向局部示意圖(放大)；

圖3為本發明中分流凸尖橫截面示意圖；

圖4為本發明中側面為另一種形狀的分流凸尖橫截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，進一步說明本發明實施例。

例一：參閱圖1、2、3，高效冷卻的高強化柴油機活塞的內部有位于燃燒室1下方的環狀內冷油腔2，活塞底部的一側有與內冷油腔相通的軸向進油孔3，另一側有回油孔，內冷油腔中正對進油孔的部位設有一個沿活塞徑向方向的分流凸尖4，分流凸尖的圓角半徑Ra為1.5mm，凸尖高a為油腔高b的1/4倍，凸尖橫截面兩側邊為圓弧線，其圓弧半徑Rb為10mm，凸尖脊區中心即凸尖圓角的圓心所形成的線段相對于活塞頂平面的投影線段所在直線m偏離進油孔中心O，偏離量C為2.5mm，并且偏離方向與燃燒室中心相對于活塞中心的偏離方向相反。

例二：參閱圖1、2、4，活塞內部有位于燃燒室1下方的環狀內冷油腔2，一側有軸向進油孔3，另一側有回油孔，油腔中正對進油孔處設有沿活塞徑向方向的分流凸尖4，凸尖的圓角半徑Ra為0.6mm，凸尖高a為油腔b的1/2倍，凸尖橫截面兩側為斜線，兩斜線夾角θ為100°，凸尖脊區中心相對于活塞頂平面的投影線段所在直線m與進油孔中心O的偏離量C為0，該活塞中心與燃燒室中心相重合。