專利名稱：一種活塞冷卻噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的活塞冷卻控制領(lǐng)域，更具體的說，是涉及 一種活塞冷卻噴嘴。
背景技術(shù)：
隨著各國對整車油耗限制和排放法規(guī)的越來越嚴(yán)格，世界各大汽車公司都在為提 高發(fā)動(dòng)機(jī)性能而投入重金。降低整車油耗大多數(shù)主機(jī)廠采用缸內(nèi)直噴和渦輪增壓等技術(shù)， 另一方面是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和尺寸，減輕整車的有效質(zhì)量，這兩個(gè)方面造成了發(fā)動(dòng)機(jī)的 升功率不斷提升，已經(jīng)由過去的35-50kW/L提高到目前的55-80kW。發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率直接影 響發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷，升功率的升高也就意味著熱負(fù)荷的增大，導(dǎo)致燃燒室和活塞的工作溫 度升高，過高活塞溫度會(huì)導(dǎo)致汽油機(jī)產(chǎn)生爆震，為了能夠降低活塞的工作溫度，現(xiàn)在增壓發(fā) 動(dòng)機(jī)大多數(shù)采用活塞冷卻噴嘴的方法，來降低活塞溫度，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)過高的熱負(fù)荷增加。目前的活塞冷卻噴嘴利用機(jī)油壓力進(jìn)行控制，即通過內(nèi)置的彈簧預(yù)緊力把鋼珠密 封在進(jìn)油端口，當(dāng)機(jī)油壓力大于彈簧的預(yù)緊力時(shí)，鋼珠壓縮彈簧，潤滑油通過冷卻噴嘴對活 塞進(jìn)行噴射，由于潤滑油的溫度低于活塞的溫度，因此起到冷卻活塞的效果。但由于活塞需 要冷卻主要發(fā)生在大負(fù)荷易于發(fā)生爆震的工況區(qū)域，和機(jī)油壓力并沒有直接的聯(lián)系，因此 單純的依靠機(jī)油壓力來調(diào)節(jié)對活塞的冷卻方式往往會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來很多的負(fù)面影響，還不 一定達(dá)到理想的預(yù)期效果，最終導(dǎo)致車輛的燃油耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以機(jī)油溫度信號 作為反饋信號，從而實(shí)現(xiàn)活塞冷卻噴嘴開閉合噴油量自動(dòng)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)對活塞靈活冷卻的 活塞冷卻噴嘴。要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明為一種活塞冷卻噴嘴，包括噴嘴基座，噴嘴導(dǎo)流管，噴嘴導(dǎo)流管通過閥座與 噴嘴基座連接，所述的活塞冷卻噴嘴還包括彈性元件，具有熱脹冷縮功能的溫度敏感裝置， 傾斜面，所述的噴嘴基座上設(shè)置與油道連通的空腔，溫度敏感裝置活動(dòng)安裝在空腔內(nèi)，空腔 與噴嘴導(dǎo)流管連通，溫度敏感裝置與空腔底部位置之間安裝處于拉緊狀態(tài)的彈性元件，空 腔與油道連通的噴嘴基座邊沿設(shè)置直徑尺寸大于空腔的結(jié)構(gòu)，從而形成傾斜面，溫度敏感 裝置一端設(shè)置沿凸起一端設(shè)置直徑尺寸大于溫度敏感裝置的沿溫度敏感裝置一周的凸起 結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)與傾斜面貼合。所述的空腔設(shè)置為圓柱體狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置設(shè)置為圓柱體狀結(jié)構(gòu)，所 述的溫度敏感裝置設(shè)置為與空腔的內(nèi)表面貼合的配合安裝結(jié)構(gòu)。所述的空腔設(shè)置為長方體狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置設(shè)置為長方體狀結(jié)構(gòu)。所述的彈性元件為回復(fù)彈簧結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置與空腔的底部靠近的一面 設(shè)置出中空結(jié)構(gòu)，所述的彈性元件一端與溫度敏感裝置的中空結(jié)構(gòu)的底部固定連接，彈性元件另一端與空腔的底部固定連接。所述的噴嘴基座上的空腔的底部設(shè)置沿空腔一周的突起的凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)上設(shè) 置一個(gè)或一個(gè)以上的長條狀的挺柱，所述的挺柱抵靠在溫度敏感裝置上。所述的凸臺(tái)設(shè)置為與空腔表面呈直角夾角的結(jié)構(gòu)，所述的挺柱最佳設(shè)置為2-6 個(gè)，所述的挺柱均勻布置在凸臺(tái)上。所述的傾斜面與凸起結(jié)構(gòu)貼合時(shí)，其沿傾斜面一周為面與面貼合的結(jié)構(gòu)。所述的溫度敏感裝置采用石蠟材料，所述的石蠟外層設(shè)置由可膨脹制作而成的溫 度敏感裝置外殼，從而形成可伸縮的柱塞狀的溫度敏感裝置。所述的與凸起結(jié)構(gòu)貼合的傾斜面上設(shè)置耐磨層，所述的耐磨層采用經(jīng)過滲氮淬火 處理普通鋼材料。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴，它以發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度信號作為反饋，對活塞冷卻噴嘴的 開啟壓力和噴油量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而把發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和冷卻噴嘴工作特性聯(lián)系在一 起，在活塞溫度高的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行冷卻，在活塞溫度不高的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行關(guān)閉，這就使得發(fā) 動(dòng)機(jī)在怠速和小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大大降低了機(jī)油泵的機(jī)械損耗，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性， 尤其對整車進(jìn)行ECE+EUDC工況，整車燃油經(jīng)濟(jì)性提升更加明顯。


圖1為本發(fā)明所述的活塞冷卻噴嘴的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的活塞冷卻噴嘴未安裝溫度敏感裝置時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述的溫度敏感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為1、噴嘴基座；2、挺柱；3、彈性元件；4、溫度敏感裝置；5、傾斜面；6、 凸臺(tái)；7、空腔；8、油道；9、閥座；10、噴嘴導(dǎo)流管；11、凸起結(jié)構(gòu)；12、耐磨層；13、溫度敏感裝
置外殼。
具體實(shí)施例方式下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步 的詳細(xì)說明如附圖1，附圖2所示，本發(fā)明為一種活塞冷卻噴嘴，包括噴嘴基座1，噴嘴導(dǎo)流管 10，噴嘴導(dǎo)流管10通過閥座9與噴嘴基座1連接，所述的活塞冷卻噴嘴還包括彈性元件3， 具有熱脹冷縮功能的溫度敏感裝置4，傾斜面5，所述的噴嘴基座1上設(shè)置與油道8連通的 空腔7，溫度敏感裝置4活動(dòng)安裝在空腔7內(nèi)，空腔7與噴嘴導(dǎo)流管10連通，溫度敏感裝置 4與空腔7底部位置之間安裝處于拉緊狀態(tài)的彈性元件3，空腔7與油道連通的噴嘴基座1 邊沿設(shè)置直徑尺寸大于空腔7的結(jié)構(gòu)，從而形成傾斜面5，溫度敏感裝置4 一端設(shè)置沿凸起 一端設(shè)置直徑尺寸大于溫度敏感裝置4的沿溫度敏感裝置4 一周的凸起結(jié)構(gòu)11，凸起結(jié)構(gòu) 11與傾斜面5貼合。所述的空腔7設(shè)置為圓柱體狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置4設(shè)置為圓柱體狀結(jié)構(gòu)， 所述的溫度敏感裝置4設(shè)置為與空腔7的內(nèi)表面貼合的配合安裝結(jié)構(gòu)。
所述的空腔7設(shè)置為長方體狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置4設(shè)置為長方體狀結(jié)構(gòu)。所述的彈性元件3為回復(fù)彈簧結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置4與空腔7的底部靠近 的一面設(shè)置出中空結(jié)構(gòu)，所述的彈性元件3 —端與溫度敏感裝置4的中空結(jié)構(gòu)的底部固定 連接，彈性元件3另一端與空腔7的底部固定連接。所述的噴嘴基座1上的空腔7的底部設(shè)置沿空腔7—周的突起的凸臺(tái)6，所述的凸 臺(tái)6上設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上的長條狀的挺柱2，所述的挺柱2抵靠在溫度敏感裝置4上，與 溫度敏感裝置4固定連接。所述的凸臺(tái)6設(shè)置為與空腔7表面呈直角夾角的結(jié)構(gòu)，所述的挺柱2最佳設(shè)置為 2-6個(gè)，所述的挺柱2均勻布置在凸臺(tái)6上。所述的傾斜面5與凸起結(jié)構(gòu)11貼合時(shí)，其沿傾斜面5 —周為面與面貼合的結(jié)構(gòu)。所述的溫度敏感裝置4采用石蠟材料，所述的石蠟外層設(shè)置由可膨脹制作而成的 溫度敏感裝置外殼13，從而形成可伸縮的柱塞狀的溫度敏感裝置4。所述的與凸起結(jié)構(gòu)11貼合的傾斜面5上設(shè)置耐磨層12，所述的耐磨層12采用普 通鋼，普通鋼要經(jīng)過滲氮淬火處理。本發(fā)明涉及一種新的活塞冷卻噴嘴的控制思路，即采用機(jī)油溫度作為活塞是否需 要冷卻的標(biāo)志，機(jī)油溫度高，說明發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大、活塞溫度高。本發(fā)明通過具有熱脹冷縮功能的溫度敏感裝置4作為感應(yīng)機(jī)油溫度的原件，機(jī)油 溫度高時(shí)，溫度敏感裝置4發(fā)生膨脹，導(dǎo)致凸起結(jié)構(gòu)11與傾斜面5分離(凸起結(jié)構(gòu)11與傾 斜面5分離的間隙大小，與溫度敏感裝置4選用的材料及其膨脹系數(shù)大小相關(guān)，因此，可以 根據(jù)對噴油量的要求，選擇不同膨脹系數(shù)的材料作為溫度敏感裝置4)，這就使得凸起結(jié)構(gòu) 11與的傾斜面5分離，從而油道8與空腔7及噴嘴導(dǎo)流管10連通，這樣，就有就可以從油道 8中進(jìn)入空腔7，然后從噴嘴導(dǎo)流管10噴射到活塞內(nèi)腔(活塞內(nèi)腔圖上未顯示，噴嘴導(dǎo)流管 10的開口對準(zhǔn)活塞內(nèi)腔)。當(dāng)機(jī)油溫度降低后，溫度敏感裝置4發(fā)生收縮，這時(shí)凸起結(jié)構(gòu)11與傾斜面5又貼 合到一起，使得油道8與空腔7斷開，機(jī)油無法進(jìn)入空腔7和噴嘴導(dǎo)流管10，這就達(dá)到活塞 冷卻噴嘴關(guān)閉，不對活塞進(jìn)行冷卻的目的，這時(shí)還節(jié)省了機(jī)油流量。本發(fā)明的噴嘴，其油道8中的機(jī)油來自發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼，噴嘴的油道8可以連接在機(jī) 油泵(圖上未顯示)之后，機(jī)油濾清器(圖上未顯示)之前，也可以安裝在機(jī)油濾清器之后。 機(jī)油噴向活塞(圖上未顯示)，達(dá)到冷卻活塞的目的后，又流回油底殼(圖上未顯示)，實(shí)現(xiàn) 機(jī)油的往復(fù)循環(huán)。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴，可以應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上，也可以應(yīng)用在其他機(jī)械系統(tǒng)上。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴包括三個(gè)系統(tǒng)，如圖1所示，第一個(gè)系統(tǒng)是噴嘴系統(tǒng)，由噴 嘴導(dǎo)流管10和閥座9組成，它是保證冷卻噴嘴以一定的噴射角度和流量對活塞內(nèi)腔進(jìn)行冷 卻噴射。第二個(gè)系統(tǒng)是緊固系統(tǒng)，它把噴嘴和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的油道連接固定在一起，并且提供 冷卻噴嘴柱塞的運(yùn)動(dòng)空間冷卻噴嘴本身就是一個(gè)螺栓，它可以固定在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上)。第三 個(gè)系統(tǒng)是溫度測量和執(zhí)行系統(tǒng)，它包括挺柱2、彈性元件3(即回位彈簧)、溫度敏感裝置4、 傾斜面5、凸臺(tái)6、空腔7、凸起結(jié)構(gòu)11、耐磨層12、溫度敏感裝置外殼13。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，通過緊固系統(tǒng)把噴嘴系統(tǒng)和溫度測量和執(zhí)行系統(tǒng)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 體上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)或者溫度比較低時(shí)，彈性元件3 (回位彈簧)通過一定的張緊力將溫度敏感裝置4拉向空腔7底部的防線，從而使得凸起結(jié)構(gòu)11與的傾斜面5貼合在一起，實(shí)現(xiàn) 溫度敏感裝置4對空腔7的密封。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷比較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油溫度也會(huì)升高，依靠溫度敏感裝置4的 材料良好的導(dǎo)熱性能，快速把熱量傳遞到溫度敏感裝置4，溫度敏感裝置4受熱后發(fā)生膨 脹，溫度敏感裝置4向靠近油道8的方向移動(dòng)，從而使得凸起結(jié)構(gòu)11與的傾斜面5分離，這 時(shí)，機(jī)油通過噴嘴導(dǎo)流管10對活塞內(nèi)腔進(jìn)行噴射冷卻。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)突然由較高的機(jī)油溫度向怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于機(jī)油溫度比較高，活塞 冷卻噴嘴還處在開通噴射狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)油壓力偏低，這時(shí)，機(jī)油在油道8的位置發(fā)生散 射，溫度敏感裝置4短時(shí)間內(nèi)接觸不到機(jī)油，從而溫度敏感裝置4的溫度迅速下降，溫度敏 感裝置4發(fā)生收縮，彈性元件3的回位彈簧拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)溫度敏感裝置4向空腔7底部的方向 迅速移動(dòng)，從而關(guān)閉活塞冷卻噴嘴。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實(shí)現(xiàn)并不受上述 方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本 發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種活塞冷卻噴嘴，包括噴嘴基座(1)，噴嘴導(dǎo)流管(10)，噴嘴導(dǎo)流管(10)通過閥座(9)與噴嘴基座(1)連接，其特征在于所述的活塞冷卻噴嘴還包括彈性元件(3)，具有熱脹冷縮功能的溫度敏感裝置(4)，傾斜面(5)，所述的噴嘴基座(1)上設(shè)置與油道(8)連通的空腔(7)，溫度敏感裝置(4)活動(dòng)安裝在空腔(7)內(nèi)，空腔(7)與噴嘴導(dǎo)流管(10)連通，溫度敏感裝置(4)與空腔(7)底部位置之間安裝處于拉緊狀態(tài)的彈性元件(3)，空腔(7)與油道連通的噴嘴基座(1)邊沿設(shè)置直徑尺寸大于空腔(7)的結(jié)構(gòu)，從而形成傾斜面(5)，溫度敏感裝置(4)一端設(shè)置沿凸起一端設(shè)置直徑尺寸大于溫度敏感裝置(4)的沿溫度敏感裝置(4)一周的凸起結(jié)構(gòu)(11)，凸起結(jié)構(gòu)(11)與傾斜面(5)貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的空腔(7)設(shè)置為圓柱體 狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置(4)設(shè)置為圓柱體狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置(4)設(shè)置為與 空腔(7)的內(nèi)表面貼合的配合安裝結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的空腔(7)設(shè)置為長方體 狀結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置(4)設(shè)置為長方體狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的彈性元件(3)為回 復(fù)彈簧結(jié)構(gòu)，所述的溫度敏感裝置(4)與空腔(7)的底部靠近的一面設(shè)置出中空結(jié)構(gòu)，所述 的彈性元件(3) —端與溫度敏感裝置(4)的中空結(jié)構(gòu)的底部固定連接，彈性元件(3)另一 端與空腔(7)的底部固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的噴嘴基座(1)上的空腔 (7)的底部設(shè)置沿空腔(7) —周的突起的凸臺(tái)(6)，所述的凸臺(tái)(6)上設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上 的長條狀的挺柱(2)，所述的挺柱(2)抵靠在溫度敏感裝置(4)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的凸臺(tái)(6)設(shè)置為與空腔 (7)表面呈直角夾角的結(jié)構(gòu)，所述的挺柱(2)最佳設(shè)置為2-6個(gè)，所述的挺柱(2)均勻布置 在凸臺(tái)(6)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的傾斜面(5)與凸起結(jié)構(gòu) (11)貼合時(shí)，其沿傾斜面(5) —周為面與面貼合的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的溫度敏感裝置(4)采用 石蠟材料，所述的石蠟外層設(shè)置由可膨脹制作而成的溫度敏感裝置外殼(13)，從而形成可 伸縮的柱塞狀的溫度敏感裝置(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的活塞冷卻噴嘴，其特征在于所述的與凸起結(jié)構(gòu)(11)貼 合的傾斜面(5)上設(shè)置耐磨層(12)，所述的耐磨層(12)采用采用經(jīng)過滲氮淬火處理普通鋼 材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的活塞冷卻噴嘴，所述的活塞冷卻噴嘴的噴嘴基座(1)上設(shè)置與油道(8)連通的空腔(7)，溫度敏感裝置(4)安裝在空腔(7)內(nèi)，空腔(7)與噴嘴導(dǎo)流管(10)連通，溫度敏感裝置(4)與空腔(7)底部之間安裝處于拉緊狀態(tài)的彈性元件(3)，空腔(7)與油道(8)連通的噴嘴基座(1)邊沿設(shè)置直徑尺寸大于空腔(7)的結(jié)構(gòu)，形成傾斜面(5)，溫度敏感裝置(4)一端設(shè)置沿凸起一端設(shè)置直徑尺寸大于溫度敏感裝置(4)周的凸起結(jié)構(gòu)(11)，凸起結(jié)構(gòu)(11)與傾斜面(5)貼合。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴，對活塞冷卻噴嘴的開啟壓力和噴油量能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號F01M1/08GK101865015SQ20101019637
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者賈志超, 郝佳勝 申請人:奇瑞汽車股份有限公司