[實用新型]一種活塞冷卻裝置

有效

• 申請號: 201922140487.4
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN211008848U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 朱昌吉;張豪;劉宇;高騰麟;李亞軍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F01P3/08
• 分類號: F01P3/08;F01P7/16;F01P11/16
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 李德勝

本實用新型適用于發動機冷卻技術領域，提供了一種活塞冷卻裝置，包括：注油機構，和氣缸相對設置，用于向活塞噴注冷卻介質；流量調節機構，輸出端和注油機構相連通，用于活動限制冷卻介質自流量調節機構向注油機構輸送的流量；調節驅動機構，輸出端和流量調節機構連接傳動，用于感溫并驅動流量調節機構形成對冷卻介質流量的調節。本實用新型根據溫度變化調整冷卻介質通過流量調節機構進入注油機構的流量，這樣的方式能夠節省機油的流量，使發動機中的軸承以及其他零部件得到更充分的潤滑，活塞也能更好地升溫或者以良好的溫度運行，提高活塞使用壽命以及工作的可靠性，有效保證了發動機冷啟動或低負荷運行時的平穩性。

技術領域

本實用新型屬于發動機冷卻技術領域，尤其涉及一種活塞冷卻裝置。

背景技術

隨著社會經濟的日益發展，車用發動機逐漸趨向于高速化、低碳化、增壓化，如何開發出耐高機械負荷、高熱負荷和高爆發壓力的發動機零部件成為擺在眼前的重要難題。作為發動機心臟的活塞，其在承受巨大的機械負荷的同時，頂部還受到了高溫燃氣的周期性加熱，容易出現拉缸、燒熔或者爆缸等故障。因此，改善活塞的工作狀態，特別是受熱狀態的改善，是提高其可靠性的必要環節。對于自然吸氣發動機，活塞吸收的熱量是通過活塞環、活塞裙部傳遞或者連桿的飛濺機油降溫；但是對于增壓、直噴機型，活塞的熱負荷更高，處在高溫高壓下的時間更長，需要對活塞底部進行強制冷卻才能更好地保證活塞工作的可靠性。參照燃燒室的冷卻方式，可以采用機油實現對活塞的強制冷卻，增置活塞冷卻噴嘴就是活塞強制冷卻方法中應用最為廣泛的一種。

目前的活塞冷卻噴嘴的開啟、關閉以及流量控制跟內燃機主油道的壓力直接相關。即采用彈簧預緊力使鋼珠封閉噴嘴腔體的進油端口，當主油道內的機油壓力大于彈簧預緊力時，彈簧被鋼珠壓縮，機油流入噴嘴腔體，通過活塞冷卻噴嘴對活塞內部進行噴射，因為活塞的溫度遠遠高于機油溫度，從而起到了冷卻活塞的效果。

但是，上述結構的控制方式中主油道的壓力主要是跟轉速有關，轉速越快，主油道的油壓越高，活塞冷卻噴嘴的流量越大。然而，發動機在啟動，特別是在冬季啟動或者低速小負荷運行時，啟動性能和低速運行的平穩性相對重要，此時的活塞工作溫度相對較低，可靠性很高，如果此時冷卻噴嘴開啟工作，不僅會消耗大部分機油流量，減緩發動機啟動初期系統潤滑的建立，還會導致活塞和缸壁過冷，不利于整機的初期排放和油耗，低負荷運行的平穩性也會下降。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的在于提供一種活塞冷卻裝置，旨在解決現有通過壓力控制機油噴嘴開啟會造成機油浪費、活塞和缸壁過冷不利于整機的初期排放和油耗并且低負荷運行的平穩性也會下降的問題。

本實用新型實施例是這樣實現的，一種活塞冷卻裝置，包括：

注油機構，和氣缸相對設置，用于向活塞噴注冷卻介質；

流量調節機構，輸出端和注油機構相連通，用于活動限制冷卻介質自流量調節機構向注油機構輸送的流量；

調節驅動機構，輸出端和流量調節機構連接傳動，用于感溫并驅動流量調節機構形成對冷卻介質流量的調節。

本實用新型實施例的另一目的在于，所述流量調節機構包括：

冷卻介質容置結構，和注油機構相連通，且遠離注油機構的一端還連通設置有主油道；

活動限制結構，活動連接在冷卻介質容置結構中，用于控制冷卻介質容置結構和注油機構的連通面積。

本實用新型實施例的另一目的在于，所述活動限制結構通過調節驅動機構控制帶動，隨冷卻介質的溫度變化改變冷卻介質容置結構和注油機構的連通面積。

本實用新型實施例的另一目的在于，所述活動限制結構包括：

封堵組件，設置在冷卻介質容置結構內部和注油機構連通位置，且和調節驅動機構連接傳動，用于通過移動封堵的方式實現對冷卻介質容置結構和注油機構的連通面積的調節；