[發明專利]用于散熱的活塞銷

有效

• 申請號: 201380010320.9
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN104204486B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 米格爾·阿澤維多;威廉·茲德伯雷科;凱·王
• 申請（專利權）人: 費德羅-莫格爾公司
• 主分類號: F02F3/18
• 分類號: F02F3/18;F16J1/16;F16J1/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

相關申請的交叉引用

無。

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的活塞，更具體地涉及一種用于活塞總成以使活塞本體和連桿互相連接的活塞銷。

背景技術

用于內燃機的活塞總成在使用中會遭受極端高溫、力和慣性。這類發動機的優化運行需要對主要由高強度輕質金屬合金制造的活塞總成的部件的溫度進行精細化管理。

在柴油發動機應用中長期觀察的一項實踐是通過活塞總成中的通道循環潤滑油以作為各種接頭的潤滑劑以及作為冷卻介質以將熱量從活塞冠部轉移出去。1956年4月24日授權的史密斯的第2,742,883號美國專利公開了一種此類活塞總成，其中，冷卻油通過中空的活塞銷傳輸，然后進入僅形成于活塞頭冠部之下的上部通道。

在另一個例子中，1972年11月7日授權的佐爾拉(Zollner)的第3,702,092號美國專利公開了一種輕質活塞銷總成，該活塞銷總成由完全經由那里延伸的多個敞開的風道或者通道形成。該通道可為圓形的或者具有其它形狀并且數量范圍為兩個至六個。在某些示例中，該通道并不完全經過活塞銷延伸而是止于內部并且在活塞銷的一端開口。該案例中在活塞銷中形成這種止裂孔或者貫通通道的目的是為了減重。

在又另一個例子中，1997年2月1日授權的威茲曼(Wizemann)等人的第4,005,686號美國專利公開了一種包括活塞銷的活塞總成，該活塞銷具有位于其中的中空的通道，該通道是敞開的以容置來自于連桿的加壓冷卻液(即潤滑油)。潤滑油流經活塞銷并進入活塞頭或冠部區域。

已經觀察到，至少在柴油機應用中，在等于或高于0.4kW/cm²的熱負荷下運行的活塞通常需要強制的活塞冷卻以使溫度保持在270℃之下。因此在6缸重型卡車發動機中需要至少2kW并且當發動機的規格和/或比功率(kW/L)增大時甚至更大。該強制的活塞冷卻意味著附加損失。也就是說，在沒有開發任何相應有用功的情況下，為了移動該冷卻液就需要燃燒燃料。

因此，為了減少或者完全消除與強制冷卻相關的損失，在本領域中有必要提供更有效果和效率的手段使活塞的冠部擺脫吸收的熱量。為了復原現有的發動機系統中固有的附加損失，因此需要探索改進的方法。

發明內容

本發明提供了用于內燃機中的一類活塞總成的活塞銷。該活塞銷包括具有封閉端的大致圓柱形的外表面。密封腔在封閉端形成于外表面內部。腔體內部填充有定量的傳熱介質。

位于該活塞銷的密封腔內的傳熱介質作為附加的散熱器以幫助控制活塞總成中的熱負荷從而降低附加損失，該附加損失是推動冷卻液通過活塞總成所需要的。換句話說，位于活塞銷內的該密封腔起到熱交換器的作用，即從與其耦合的活塞本體的銷殼結構直接吸收熱量，因此能夠從活塞冠部將傳導的熱量轉移出去。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于內燃機的活塞總成。該活塞總成包括具有一對銷殼的活塞本體。每個銷殼具有一個銷孔。銷孔沿著共同的銷孔軸設置并且每個銷孔具有周向延伸的銷孔表面。這兩個銷孔表面通過介于其間的空隙或者空間彼此間隔開。連桿具有設置于介于銷殼之間的空間中的上端?；钊N設置于活塞本體的銷孔內并且可操作地與連桿的上端連接以樞轉連接活塞本體和連桿。該活塞銷包括其中的密封腔。該密封腔中填充定量的傳熱介質。

本發明提供了一種獨特的并且相對廉價的方案以將活塞銷用作額外的散熱器，從而使發動機技術更接近復原現有技術系統中存在的附加損失，這些附加損失需要強制的活塞冷卻以使溫度保持在臨界溫度以下。

附圖說明

參閱以下詳細說明和附圖，本發明的這些和其他特征以及優點將更易于理解，其中：

圖1是示出了典型活塞本體局部剖面的活塞總成的爆炸圖；

圖2是根據本發明一個實施例的另一個典型的活塞總成的剖視圖；

圖3是大致沿著圖1的線3-3的活塞銷的剖視圖；

圖4是類似圖3的但示出了密封腔的可替換實施例的剖視圖；

圖5是根據另一個可替換實施例的活塞總成的爆炸圖，其中活塞銷和連桿形成為整體單元；以及

圖6是大致沿著圖5中的線6-6的剖視圖。

具體實施方式