[實用新型]一種多缸直噴柴油機用活塞

無效

• 申請號: 200920025429.0
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN201420618Y
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 劉洪池;孫德政
• 申請（專利權）人: 濰坊華源內燃機制造有限公司
• 主分類號: F02F3/26
• 分類號: F02F3/26
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 李 江

技術領域

本實用新型涉及一種柴油機零部件，具體的說涉及一種多缸直噴柴油機用活塞。

背景技術

R系列缸徑為105～110mm多缸直噴柴油機用活塞，歷經幾十年來的應用實踐證明，該系列活塞在材質選用和整體構造等方面，具有選材合理、機械強度高，承受高溫高壓能力強、耐磨性及散熱性好等優良的綜合性能，深受眾多柴油機制造廠和柴油機用戶的好評。但是，隨著近幾年來國內外市場對大功率直噴柴油機的配套需求量的上升和現代直噴柴油機用活塞在低排放燃燒、降低摩擦損失等結構方面要求的提高，上述活塞尚存在以下不足：

1、由于活塞外徑、壓縮高度、活塞銷孔等主要結構性原始尺寸參數偏小，不適應與較大功率的柴油機的配套應用。

2、由于活塞頂部直噴燃燒室的形狀結構至今一直沿用傳統的直口ω形，存在燃燒室內進氣紊流強度小和進氣渦流強度存續其短的缺點，從而導致缸內燃燒品質的惡化而不能滿足國家目前對柴油機低排放(國II階段)指標的要求。

3、由于原始活塞第一道環槽沒有采取耐高溫高壓保護措施和環槽的斷面形狀在當初的選設不合理，一是容易導致活塞環在工作時產生“泵油”現象，造成燒機油嚴重的浪費和碳煙生成的不利條件；二是容易導致活塞環的抗結膠能力差形成積炭而使活塞環在槽內卡死造成密封失效，使氣缸內壓縮壓力下降，影響柴油機的動力性和低排性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的問題在于克服上述缺點和不足，提供一種多缸直噴柴油機用活塞，通過加大氣缸直徑和行程后，有較大功率并滿足一定排放要求。

為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種多缸直噴柴油機用活塞，包括活塞體，其特征是：所述活塞體的頂部設有縮口啞鈴形的燃燒室。

以下是本實用新型對上述方案的進一步改進：

所述燃燒室的容積為68～85±2.5mL。

活塞體包括火力岸部、環帶部和活塞裙部，所述環帶部包括第一環槽、第二環槽和油環槽。

所述環帶部靠近火力岸部的位置設有耐熱鑲圈，所述第一環槽設置在耐熱鑲圈上。

所述第一環槽的截面形狀為15°等腰梯形，其高度C₁為3.2±0.50mm；所述第二環槽的截面形狀為矩形，其高度C₂為3.0±0.50mm；油環槽的截面形狀為矩形，其高度C₃為4.5±0.50mm；

所述活塞體的總高度H為105～113mm，火力岸部的高度h為14.5～20.5mm，所述環帶部的高度h₁為22～26mm；活塞裙部的直徑φD₀為φ112～φ125±0.20mm。

所述活塞體內設有活塞銷孔，所述活塞銷孔的直徑φD為φ42～φ50±2.0mm。

所述活塞銷孔的兩端內分別設有擋圈槽，兩擋圈槽的內側距離L為92～102mm。

所述活塞壓縮高度H₁為67～73mm，所述活塞銷孔中心向主推力面方向偏移量δ為0.50～1.20mm。

將上述改進后的活塞，分別裝增壓中冷樣機進行臺架性能測試，其結果如下：

1、通過對活塞第一環槽加設耐熱鑲圈，從而解決了此處局部鋁合金材料的硬度因溫度過高而下降，使環槽磨損加劇的問題。

2、通過對第一環槽斷面形狀的改變，利用活塞工作時的搖擺使活塞環在環槽中也不斷的做徑向運動，可以把環槽間隙內的膠狀油焦和積炭不斷擠出，促使潤滑油更新，從而使活塞環能在高溫下長期工作而不會因環槽結膠、積炭將環卡死，使氣缸的密封始終處于良好狀態，保證了氣缸內的壓縮壓力，為功率的提升奠定了基礎。

3、通過對燃燒室形狀的改變，其渦流強度存續期比ω形燃燒室提高4倍多，對柴油機燃燒過程后期的擴散燃燒十分有利。從而有效的化解了氮氧化物NOx與煙度和顆粒PM排放之間的折中關系。

4、通過活塞對缸徑及行程的擴大，增加了氣缸有效工作容積，使柴油機的活塞總排量由原來的6.49～7.69L增加到現在的7.82～9.16L。

5、樣機在進行1000h可靠性試驗過程中，機器運轉平穩，各項試驗參數顯示正常，無出現因活塞因素而引發的柴油機故障。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明：

附圖說明

附圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

附圖2為附圖1中的N-N向剖視圖。

圖中：1-活塞體；2-燃燒室；3-活塞裙部；4-第一環槽；5-耐熱鑲圈；6-第二環槽；7-油環槽；8-活塞銷孔；9-環帶部；10-火力岸部；11-銷孔擋圈。

具體實施方式