[實用新型]一種發動機活塞

有效

• 申請號: 201420780259.8
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN204344301U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 王少平;陶凝
• 申請（專利權）人: 陶凝
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 徐萍

技術領域

本實用新型涉及發動機配件的領域，尤其涉及一種發動機活塞。

背景技術

發動機的排放控制要求越來越嚴，活塞（及由其與活塞環組組成的活塞總成）作為發動機的關鍵零部件之一，其本體結構設計對尾氣排放中碳氫排放的大小具有重要影響。首先，在發動機排氣過程中，部分藏在活塞與活塞環和氣缸壁間間隙中（主要是第一壓縮活塞環以上余隙及部分第一壓縮活塞環與第二壓縮活塞環間余隙）的碳氫化合物會隨著燃燒廢氣一起逸出排氣門外；其二，在發動機混合氣壓縮行程和點火燃燒膨脹下行過程中，部分高壓混合氣和高溫高壓燃氣在巨大壓差作用下通過活塞與活塞環及氣缸體間間隙而進入發動機曲軸箱中，形成混合氣和燃氣的竄氣泄漏，所述竄氣泄漏通常還會導致曲軸箱中的機油油溫油壓升高而形成機油蒸汽，與燃氣及燃油混合氣竄氣一起進入發動機呼吸器，部分機油蒸汽因而會進入燃燒室參與燃燒而形成未燃碳氫排放物隨燃燒廢氣排出排氣門外；再者，機油的持續燃燒會在活塞頂部與燃燒室表面形成積碳，積碳的形成會成為未燃燒碳氫化合物的溫床，而藏在積碳中的碳氫化合物會在排氣過程中隨燃燒廢氣一起逸出排氣門外。很顯然，燃氣燃油混合竄氣泄漏量的大小對碳氫排放大小有不可忽視的直接影響。

現有發動機活塞大多為等環岸直徑和等槽深結構，其與相應活塞環組和氣缸壁形成的余隙通道由于不具有明顯的多級突縮突擴特性而無法產生足夠大的阻力和耗散效應，因而很難阻止高壓燃油混合氣和高溫高壓燃氣的大量竄氣泄漏，即便人們采用減小余隙的辦法多數也作用有限。

專利申請號為201210555032.9的中國實用新型專利申請公開了一種增壓發動機活塞，采用在第二環岸上設置環形泄壓槽（截面為未封口的P形）以減少燃氣的竄漏量，雖然對減小竄氣泄漏能起到一定作用，但不足之處是所公開的單個P形泄壓槽作用有限，尤其是其未封口的P形截面設計會引起透氣效應，其結果是相當一部分高速竄氣動能無法被有效耗散而直接轉變成了壓力能，進而導致部分竄氣仍具有足夠能量下行至曲軸箱內。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種發動機活塞，活塞結構和與之相匹配的活塞環組及氣缸壁一起將形成一個特別的具有多級節流膨脹功能的余隙通道，該余隙通道在發動機混合氣壓縮，點火燃燒與膨脹做功過程中會產生足夠大的流動阻力，能有效地阻止高壓混合氣和高溫高壓之燃氣從發動機燃燒室和氣缸到曲軸箱的竄氣泄漏，而在排氣過程中則能確保只有少量碳氫排放物可從余隙中逸出，該發動機活塞既能大幅有效地減少發動機的缸內積碳和尾氣排放中的碳氫排放，又能顯著提升發動機的燃氣效率和發動機的整機性能，適合推廣應用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供了一種發動機活塞，包括活塞本體，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設有第一環岸、第一壓縮環槽、第二環岸、第二壓縮環槽、第三環岸和油環槽，在所述第二環岸的外圓周上設有一個或多于一個的環狀突擴膨脹槽。

在本實用新型一個較佳實施例中，在所述第三環岸的外圓周上還設有一個或多于一個的環狀突擴膨脹槽。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是：提供了一種發動機活塞，包括活塞本體，所述活塞本體的外圓周上從上到下依次設有第一環岸、第一壓縮環槽、第二環岸、第二壓縮環槽、第三環岸和油環槽，在所述第三環岸的外圓周上設有一個或多于一個的環狀突擴膨脹槽。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一壓縮環槽與第二壓縮環槽為等槽深或非等槽深結構，第一壓縮環槽的槽深與第二壓縮環槽的槽深之比小于等于1.0，優選為0.6-0.65。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環岸或?/?和第三環岸的外圓周上設置有一個或多于一個的環狀突擴膨脹槽，其截面形狀呈圓弧形或半月形或底部呈半月形的U形或雙圓弧形或雙半月形或雙U形。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環岸或?/?和第三環岸的外圓周上設置有一個或多于一個的環狀突擴膨脹槽，其截面形狀呈圓弧形或半月形或底部呈半月形的U形或雙圓弧形或雙半月形或雙U形，且其表面與相應的第二或第三環岸表面相交形成上部棱角和下部棱角。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述第二環岸或第三環岸上的環狀突擴膨脹槽的槽寬或環狀突擴膨脹槽的槽寬之和與相應第二環岸或第三環岸的岸高之比小于1.0，優選為0.45-0.80。