專利名稱：高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)活塞，特別是高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞。
背景技術(shù)：
由于柴油機(jī)的強(qiáng)化程度不斷提高，導(dǎo)致柴油機(jī)活塞的機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷日趨加重，因此，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)活塞進(jìn)行專門的冷卻，及時(shí)降低活塞的溫度，提高活塞的工作可靠性。一般認(rèn)為，當(dāng)柴油機(jī)的平均有效壓力大于0.85Mpa時(shí)，活塞必須進(jìn)行專門的冷卻。對(duì)于平均有效壓力超過(guò)1.3Mpa的高強(qiáng)化柴油機(jī)，或缸徑較大時(shí)，采用自由噴射冷卻已不能滿足要求，就必須采用內(nèi)冷油腔進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
現(xiàn)有的內(nèi)冷油腔是設(shè)在活塞內(nèi)部、位于燃燒室下方、平行于活塞頂部的環(huán)狀油道，其正對(duì)進(jìn)油孔的油腔壁面為弧形凹面，當(dāng)潤(rùn)滑油由進(jìn)油孔垂直沖向油腔時(shí)，該弧形凹面對(duì)潤(rùn)滑油形成強(qiáng)烈的反射，導(dǎo)致對(duì)潤(rùn)滑油流入油腔時(shí)的較大阻礙，從而降低了對(duì)內(nèi)冷油腔的供油效率，影響冷卻效果。此外，目前國(guó)內(nèi)95％以上的柴油機(jī)都是使用兩氣門進(jìn)行配氣的，其活塞上的燃燒室中心與活塞中心是不重合的，這將導(dǎo)致熱量傳遞的不均勻。從活塞頂面的投影方向看，燃燒室偏向于哪一側(cè)，則該側(cè)所受熱負(fù)荷相對(duì)嚴(yán)重，而現(xiàn)有內(nèi)冷油腔不能控制進(jìn)油孔兩側(cè)的油量分布，因而使活塞冷卻不均勻，也直接影響冷卻效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能提高向內(nèi)冷油腔供油的效率，并克服活塞冷卻的不均勻性，因而冷卻效果好的高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是活塞內(nèi)部有位于燃燒室下方、平行于活塞頂平面的環(huán)狀內(nèi)冷油腔，活塞底部?jī)蓚?cè)設(shè)有與內(nèi)冷油腔相通的軸向進(jìn)油孔和回油孔，改進(jìn)之處是內(nèi)冷油腔中正對(duì)進(jìn)油孔的部位設(shè)有一個(gè)沿活塞徑向方向的分流凸尖，分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段位于進(jìn)油孔相對(duì)于活塞頂平面的投影區(qū)內(nèi)。
進(jìn)一步的方案是所述分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段偏離進(jìn)油孔中心，其偏離方向與燃燒室中心相對(duì)于活塞中心的偏離方向相反；分流凸尖高a為內(nèi)冷油腔高b的1/8～3/4倍；分流凸尖橫截面的兩側(cè)邊為斜線、圓弧線、拋物線中的一種或兩種；分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段與進(jìn)油孔中心間的偏離量c為0～3mm。
采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型在內(nèi)冷油腔內(nèi)正對(duì)進(jìn)油孔處設(shè)置分流凸尖，利用分流凸尖側(cè)面的導(dǎo)向作用，降低先進(jìn)入的潤(rùn)滑油對(duì)后進(jìn)入的潤(rùn)滑油的阻礙，從而提高潤(rùn)滑油進(jìn)入內(nèi)冷油腔的速度，即提高供油效率，進(jìn)而提高冷卻效果。分流凸尖與內(nèi)冷油腔的高度比以及凸尖兩側(cè)面的形狀根據(jù)活塞的規(guī)格和進(jìn)油量的大小設(shè)定以達(dá)到最佳供油效率。本實(shí)用新型還根據(jù)燃燒室中心相對(duì)于活塞中心的偏離狀況設(shè)定分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段與進(jìn)油孔中心間的偏離量c為0～3mm，當(dāng)燃燒室中心與活塞中心重合時(shí)，c值為0，當(dāng)二者不重合時(shí)，則凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于進(jìn)油孔中心向著燃燒室偏離方向的反方向偏離，這樣在凸尖脊區(qū)的分流作用下，控制潤(rùn)滑油在進(jìn)油孔兩側(cè)的油腔中的流量分布，以使活塞冷卻均勻，提高冷卻效果，保證活塞工作可靠性。為使該活塞內(nèi)冷油腔中的分流凸尖制作容易，并保證其導(dǎo)向、分流效果，分流凸尖的圓角半徑Ra可為0.5～1.5mm，并且允許分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段與進(jìn)油孔中心、活塞中心相對(duì)于活塞頂平面的投影的連線之間的夾角β為0°～30°。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A向局部示意圖(放大)；圖3為本實(shí)用新型中分流凸尖橫截面示意圖；圖4為本實(shí)用新型中側(cè)面為另一種形狀的分流凸尖橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例。
例一參閱圖1、2、3，高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞的內(nèi)部有位于燃燒室1下方的環(huán)狀內(nèi)冷油腔2，活塞底部的一側(cè)有與內(nèi)冷油腔相通的軸向進(jìn)油孔3，另一側(cè)有回油孔，內(nèi)冷油腔中正對(duì)進(jìn)油孔的部位設(shè)有一個(gè)沿活塞徑向方向的分流凸尖4，分流凸尖的圓角半徑Ra為1.5mm，凸尖高a為油腔高b的1/4倍，凸尖橫截面兩側(cè)邊為圓弧線，其圓弧半徑Rb為10mm，凸尖脊區(qū)中心即凸尖圓角的圓心所形成的線段相對(duì)于活塞頂平面的投影線段所在直線m偏離進(jìn)油孔中心0，偏離量C為2.5mm，并且偏離方向與燃燒室中心相對(duì)于活塞中心的偏離方向相反。
例二參閱圖1、2、4，活塞內(nèi)部有位于燃燒室1下方的環(huán)狀內(nèi)冷油腔2，一側(cè)有軸向進(jìn)油孔3，另一側(cè)有回油孔，油腔中正對(duì)進(jìn)油孔處設(shè)有沿活塞徑向方向的分流凸尖4，凸尖的圓角半徑Ra為0.6mm，凸尖高a為油腔b的1/2倍，凸尖橫截面兩側(cè)為斜線，兩斜線夾角θ為100°，凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段所在直線m與進(jìn)油孔中心0的偏離量C為0，該活塞中心與燃燒室中心相重合。
權(quán)利要求1.一種高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，活塞內(nèi)部有位于燃燒室下方、平行于活塞頂平面的環(huán)狀內(nèi)冷油腔，活塞底部?jī)蓚?cè)設(shè)有與內(nèi)冷油腔相通的軸向進(jìn)油孔和回油孔，其特征是內(nèi)冷油腔中正對(duì)進(jìn)油孔的部位設(shè)有一個(gè)沿活塞徑向方向的分流凸尖，分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段位于進(jìn)油孔相對(duì)于活塞頂平面的投影區(qū)內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，其特征是分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段偏離進(jìn)油孔中心，其偏離方向與燃燒室中心相對(duì)于活塞中心的偏離方向相反。
3.按權(quán)利要求1所述的高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，其特征是分流凸尖高a為內(nèi)冷油腔高b的1/8～3/4倍。
4.按權(quán)利要求1所述的高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，其特征是分流凸尖橫截面的兩側(cè)邊為斜線、圓弧線、拋物線中的一種或兩種。
5.按權(quán)利要求1或2所述的高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，其特征是分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段與進(jìn)油孔中心間的偏離量c為0～3mm。
專利摘要一種高效冷卻的高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞，在活塞內(nèi)部有位于燃燒室下方的環(huán)狀油腔，油腔正對(duì)進(jìn)油孔的部位設(shè)有一個(gè)沿活塞徑向方向的分流凸尖，分流凸尖脊區(qū)中心相對(duì)于活塞頂平面的投影線段位于進(jìn)油孔相對(duì)于活塞頂平面的投影區(qū)內(nèi)。上述投影線段偏離進(jìn)油孔中心間的偏離量為0～3mm，凸尖高為油腔高的1/8～3/4倍，凸尖橫截面的兩側(cè)邊為斜線或圓弧線、拋物線。本實(shí)用新型用于平均有效壓力超過(guò)1.3MPa的高強(qiáng)化柴油機(jī)，能有效提高潤(rùn)滑油的供油效率，并且當(dāng)燃燒室中心與活塞中心不重合時(shí)，能有效控制兩側(cè)油腔中的流量分布，以使活塞冷卻均勻，從而提高冷卻效果。
文檔編號(hào)F02F3/16GK2906090SQ200620072649
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者楊勇佳, 陳偉 申請(qǐng)人:揚(yáng)動(dòng)股份有限公司