[發明專利]一種大缸徑燃氣發動機用鋼頂活塞

在審

• 申請號: 202010242968.0
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN111322169A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 曾志龍;賴柱波;唐克遠;莫員;王家祥
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F02F3/26
• 分類號: F02F3/26;F02F3/00;F02F3/16
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟

本發明公開了一種大缸徑燃氣發動機用鋼頂活塞，涉及燃氣發動機活塞的技術領域，解決了全鋁或全鋼活塞在使用過程中存在的技術問題。該活塞采用鋼頂鐵裙的結構，活塞中的內冷油腔通過多個通道與回油腔相連通，活塞裙部的頂端設有用于連通回油腔和活塞裙部內腔的回油孔，回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面；活塞頭部的頂端設有一凹陷的燃燒室，燃燒室內設有一凸起；活塞頭部通過連接組件與活塞裙部連接。本發明可靠性高且成本較全鋼活塞低，不僅保證了活塞內部的良好熱交換性能，提高活塞可靠性及燃氣的燃燒效率，還提高了混合氣體的擠流速度，加快燃燒速度，縮短滯燃期，使燃燒更完善。

技術領域

本發明涉及燃氣發動機活塞，更具體地說，它涉及一種大缸徑燃氣發動機用鋼頂活塞。

背景技術

氣源的適應性、高可靠性、高功率密度和熱效率是用戶對燃氣發動機主要關注的指標。當燃氣發動機應用于高熱值燃氣時，往往會采用高增壓比技術、中冷技術、米勒循環、高能點火技術等手段，通過提高缸內爆發壓力來保證更高的可靠性、高功率密度和熱效率。在這種情況下，傳統的鋁活塞已經難以滿足高爆發壓力、高耐溫性能和高可靠性的需求。其主要體現在：

(1)隨著燃燒室內的爆壓不斷提升，尤其是選擇較高壓縮比時，傳統鋁活塞難以承受爆壓沖擊，容易導致開裂故障；

(2)隨著燃燒室內溫度升高，傳統鋁活塞容易發生活塞熔頂的故障，從而導致發動機損壞，難以滿足要求。

針對鋁活塞的這一系列問題，只能通過提升活塞的材料解決。對于小缸徑燃氣機目前的解決方案是通常采用全鋼活塞，而對于大缸徑燃氣機(缸徑≥

200mm)，采用全鋼活塞往往會面臨高額的模具費用成本、活塞頭部油道內腔焊接工藝難、活塞整體重量大等一系列問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種大缸徑燃氣發動機用鋼頂活塞，解決了全鋁或全鋼活塞在使用過程中存在的技術問題。

本發明的技術方案是在于：一種大缸徑燃氣發動機用鋼頂活塞，包括鋼制的活塞頭部和球鐵制成的活塞裙部，所述活塞裙部插接在活塞頭部，且通過連接組件連接；所述活塞頭部與活塞裙部的連接處且靠近邊緣的位置構成一內冷油腔，所述活塞頭部與活塞裙部的連接處的中間部位構成回油腔，所述回油腔通過多個通道與內冷油腔相連通；所述活塞裙部的頂端設有用于連通回油腔和活塞裙部內腔的回油孔，所述回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面；所述活塞頭部的頂端設有一凹陷的燃燒室，所述燃燒室內設有一凸起。

作進一步的改進，所述回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面，所述通道的頂面高于回油孔的孔口。

進一步的，所述內冷油腔的底面位于回油腔的底面以下。

更進一步的，所述內冷油腔的截面積與其截面周長的比在0.1-0.2之間。

更進一步的，所述回油腔的底面位于通道的底面以下。

更進一步的，所述通道為矩形狀。

更進一步的，所述燃燒室的喉口直徑的平方與發動機氣缸缸徑的平方比在0.6-0.7之間。

更進一步的，所述凸起的凸起高度在燃燒室深度的1/10-1/15之間。

更進一步的，所述燃燒室為直桶型。

更進一步的，所述連接組件包括多個連接螺栓和定位銷，所述連接螺栓貫穿活塞裙部的安裝在活塞頭部上；所述連接螺栓的螺栓頭部與活塞裙部之間設有防松墊片；所述定位銷的一端安裝在活塞頭部上，另一端安裝在活塞裙部上。

有益效果

本發明的優點在于：