[發明專利]一種發動機活塞冷卻噴嘴結構及控制方法

有效

• 申請號: 201310252341.3
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103470357A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李曉勇;馬文亮;李慧軍;由毅;馮擎峰
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司;浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F01P3/08
• 分類號: F01P3/08;F01P7/14;F01M1/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種發動機零部件，特別涉及一種雙側設置發動機活塞冷卻噴嘴結構及控制方法。

技術背景

在傳統的發動機設計中，一個活塞通常只設置一個冷卻噴嘴，噴油方向固定不變，與發動機工作情況無關。而實際使用時，發動機活塞運行過程中是有主受力面和次受力面之分的，發動機啟動時，活塞的主受力面受力大，摩擦狀況惡劣，需要更好的潤滑。發動機高速運轉時，活塞的主/次受力面均需要加強冷卻和潤滑，否則會導致活塞和缸壁過熱，減少活塞和缸體的使用壽命。活塞的主受力面通常在于進氣側或者排氣側，而且根據發動機的情況有所不同。顯然，單一冷卻噴嘴的設置無法滿足活塞主次受力面不同的冷卻和潤滑要求。

美國專利US4010718，該專利中在活塞兩兩之間設置可兩側噴出的噴嘴，從結構來看中部活塞可以達到兩側噴油的效果，但該專利以控制噴射點為目的，并沒有對活塞主次受力面的冷卻和潤滑需求提出針對性噴射方案，而且根據該專利結構，最外端的活塞還是只具備一個冷卻噴嘴設置，無法滿足活塞主次受力面不同的冷卻和潤滑要求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的一個活塞設置一個冷卻噴嘴結構無法滿足活塞主次受力面不同的冷卻和潤滑要求的問題，提供活塞雙側均設有冷卻噴嘴的發動機活塞冷卻噴嘴結構，及針對主次受力面不同冷卻和潤滑需求的冷卻噴嘴控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種發動機活塞冷卻噴嘴結構，包括缸體，缸體內設有若干活塞，活塞通過連桿連接曲軸，活塞下方的缸體兩側分別設有進氣側冷卻噴嘴和排氣側冷卻噴嘴，進氣側冷卻噴嘴朝向進氣側的活塞底部，排氣側冷卻噴嘴朝向排氣側的活塞底部。根據發動機運行狀況的不同，活塞的主受力面會在進氣側或者排氣側，在工作過程中，主受力面承受更大的力及更高的溫度，因此，在發動機低速運行時，針對活塞主受力面噴出機油進行針對性的降溫和潤滑，在發動機高速運行時，對活塞主次受力面進行全面降溫潤滑，能滿足發動機各個工作情況下的冷卻和潤滑要求。

作為優選，所述活塞的主受力面在進氣側，所述進氣側冷卻噴嘴設有開啟壓力位0.8bar的壓力閥，所述排氣側冷卻噴嘴設有開啟壓力位3.0bar的壓力閥。

作為另外一種情況的優選，所述活塞的主受力面在排氣側，所述排氣側冷卻噴嘴設有開啟壓力位0.8bar的壓力閥，所述進氣側冷卻噴嘴設有開啟壓力位3.0bar的壓力閥。發動機怠速時，主油道機油壓力為0.8～1bar，保證此時主受力面一側的冷卻噴嘴壓力閥打開，進行噴油。而當發動機高速運轉，如發動機轉速達到3000轉/分以上時，油道機油壓力超過3bar，此時兩側的冷卻噴嘴同時打開，噴射機油。

作為優選，進氣側冷卻噴嘴和排氣側冷卻噴嘴采用伸出缸體向上噴射的彎管結構，進氣側冷卻噴嘴位于進氣側，排氣側冷卻噴嘴位于排氣側，進氣側冷卻噴嘴和排氣側冷卻噴嘴噴油線路互不交叉。冷卻噴嘴伸出缸體后，向內側噴射，且兩側冷卻噴嘴噴射路線不形成交叉，避免同時動作時，兩噴射線路交叉導致機油實際到達活塞底部的量減少。

一種發動機活塞冷卻噴嘴控制方法，發動機怠速運轉時，主油道機油壓力為0.8～1bar，活塞主受力面一側的的冷卻噴嘴壓力閥打開，噴射機油降溫并潤滑活塞的主受力面；發動機轉速達到3000轉/分以上時，主油道機油壓力超過3bar，進氣側冷卻噴嘴和排氣側冷卻噴嘴均噴射機油，同時降溫并潤滑活塞的主受力面和次受力面。

作為優選，活塞主受力面在進氣側，發動機怠速運轉時，進氣側冷卻噴嘴壓力閥打開，噴射機油降溫并潤滑活塞的進氣側。

作為另一種情況的優選，活塞主受力面在排氣側，發動機怠速運轉時，排氣側冷卻噴嘴壓力閥打開，噴射機油降溫并潤滑排氣側的活塞受力面。

本發明通過活塞下方雙側均設置冷卻噴嘴的結構，根據活塞主次受力面的分布，制定噴設機油的方式，滿足了各個工作情況下，活塞主次受力面的潤滑和降溫需求。

附圖說明

圖1是本發明的一種結構示意圖。

圖中：1.活塞，2.連桿，3.曲軸，4.進氣側冷卻噴嘴，5.排氣側冷卻噴嘴，6.進氣側壓力閥，7.排氣側壓力閥，8.主受力面，9.次受力面，10.缸體。

具體實施方式

下面通過具體實施例并結合附圖對本發明進一步說明。