一種內(nèi)燃機活塞連桿組和內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機活塞連桿組，包括活塞和連桿；活塞包括頭部和裙部，在頭部的外圓表面上設置有至少兩道氣環(huán)槽和至少一道油環(huán)槽；還包括蓋板，在頭部上設置有內(nèi)油道，在頭部的內(nèi)壁上設置有球形弧面，內(nèi)油道的進口開設在球形弧面上，內(nèi)油道的出口設置在頭部的內(nèi)壁上；連桿的一端為球形，并與頭部的球形弧面配合，通過蓋板固定在頭部上，在連桿上開設有中心油道，中心油道與內(nèi)油道相通。本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃機。本發(fā)明活塞頭部溫度低，活塞潤滑性能好，活塞變形量小，有效解決了活塞開裂的問題。
【專利說明】一種內(nèi)燃機活塞連桿組和內(nèi)燃機

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機領域，特別涉及一種內(nèi)燃機活塞連桿組和具有該活塞連桿組的 內(nèi)燃機。

【背景技術】
[0002] 活塞連桿組包括活塞和連桿，活塞在氣缸內(nèi)滑動，連桿通過活塞銷與活塞連接，連 桿與曲軸連接?；钊B桿組安裝在內(nèi)燃機內(nèi)，在氣缸里作住復運動的組件，它是內(nèi)燃機工作 條件最嚴酷的組件，內(nèi)燃機的工作可靠性與使用耐久性，在很大程度上與活塞連桿組的工 作情況有關?；钊c氣缸一起保證內(nèi)燃機工質(zhì)的可靠密封，否則內(nèi)燃機就不能正常運轉(zhuǎn)?；?塞工作情況的特點是工作溫度很高，并在很高在機械負荷下高速滑動，同時潤滑不良，這決 定了它們遭受強烈的磨損，并且可能產(chǎn)生滑動表面的拉毛、燒傷等故障。
[0003] 活塞在氣缸內(nèi)工作時，活塞頂面承受瞬變高溫燃氣的作用，燃氣的最高溫度可達 2000-2500攝氏度。因而活塞頂?shù)臏囟纫埠芨?，活塞不僅溫度高，而且溫度分布很不均勻，各 點間有很大的溫度梯度，這就成為熱應力的根源，正是這此熱應力對活塞頂部表面發(fā)生的 開裂起了重要作用。柴油機的活塞熱負荷更為嚴重。
[0004] 活塞工作時頂部承受很大的氣壓力，它們?nèi)客ㄟ^銷座傳給活塞銷，再傳到連桿。 因而，活塞銷與銷座必須有足夠的強度、足夠的承壓面積和耐磨性。其中活塞銷的剛度有著 關鍵意義，如果縱向剛度不足，而引起負荷分布不均勻，使銷座疲勞破壞，導致活塞縱向開 裂，橫向剛度不足，使銷的失圓變形過大，潤滑油膜遭受破壞，引起活塞銷咬住。
[0005] 活塞一般由錯合金制造，活塞銷一般由鋼材制造，由于活塞銷和活塞材料不冋，活 塞銷和活塞受力和受熱變形的不協(xié)調(diào)使得銷座與活塞銷的接觸很不均勻，往往在活塞中部 處發(fā)生初始裂痕，然后不斷擴展，甚至使活塞縱向開裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種內(nèi)燃機活塞連桿組和內(nèi)燃機，以解決活塞縱向開裂的 問題。
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機活塞連桿組，包括活塞和連桿；活塞包括頭部和 裙部，在頭部的外圓表面上設置有至少兩道氣環(huán)槽和至少一道油環(huán)槽；還包括蓋板，在頭部 上設置有內(nèi)油道，在頭部的內(nèi)壁上設置有球形弧面，內(nèi)油道的進口開設在球形弧面上，內(nèi)油 道的出口設置在頭部的內(nèi)壁上；連桿的一端為球形，并與頭部的球形弧面配合，通過蓋板固 定在頭部上；在連桿上開設有中心油道，中心油道與內(nèi)油道相通。
[0008] 進一步地，在裙部的滑動面上設置有螺旋形凹槽。
[0009] 進一步地，裙部橫截面為橢圓形。
[0010] 進一步地，裙部的橢圓度自下而上逐漸變大。
[0011] 進一步地，在活塞的頂部設置凹坑。
[0012] 進一步地，在連桿與頭部的配合面上開設有油槽，內(nèi)油道的進口與油槽相通。
[0013] 另外，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃機，包括上述的內(nèi)燃機活塞連桿組。
[0014] 本發(fā)明提供的一種內(nèi)燃機活塞連桿組和內(nèi)燃機，通過在頭部設置有內(nèi)油道，在連 桿上開設有中心油道，中心油道與內(nèi)油道相通，解決了頭部強制冷卻的問題，防止頭部因熱 應力變形，造成活塞開裂的問題。
[0015] 另外，在頭部的內(nèi)壁上設置有球形弧面，連桿與球形弧面配合?；钊ぷ鲿r頂部承 受很大的氣壓力，全部通過球形弧面?zhèn)鹘o連桿，改善了傳統(tǒng)的活塞和活塞銷受力情況，防止 活塞和活塞銷受力變形造成活塞開裂的問題。另外，因省去了活塞銷，降低了活塞連桿組的 重量，降低了內(nèi)燃機的機械損耗。
[0016] 另外，在裙部的滑動面上設置有螺旋凹槽，改善了裙部潤滑不良的問題，防止裙部 的滑動表面產(chǎn)生拉毛、燒傷等故障。
[0017] 另外，裙部橫截面為橢圓形。裙部的橢圓度自下而上逐漸變大，改善了活塞變形之 后，活塞的密封性能。在活塞的頂部設置凹坑，改善了燃料的燃燒性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0019] 圖1本發(fā)明內(nèi)燃機活塞連桿組示意圖；
[0020] 圖2為圖1的B向放大視圖。

【具體實施方式】
[0021] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明提供的內(nèi)燃機活塞連桿組，包括活塞1和連桿2及蓋板3,連桿 2通過蓋板3與活塞1連接。蓋板3通過螺栓固定在活塞1上。
[0023] 活塞1包括頭部10和裙部11，在頭部10的外圓表面上設置有至少兩道氣環(huán)槽13 和至少一道油環(huán)槽14 ;氣環(huán)槽13用于安裝氣環(huán)，氣環(huán)用于活塞1與氣缸之間的密封，油環(huán) 槽14用于安裝油環(huán)，油環(huán)用于將氣缸壁上的潤滑油刮下，防止?jié)櫥瓦M行燃燒室內(nèi)燃燒。 在頭部10設置有內(nèi)油道12,內(nèi)油道12用于冷卻頭部10。在頭部10的內(nèi)壁上設置有球形 弧面，內(nèi)油道的進口 18開設在球形弧面上，內(nèi)油道的出口 19設置在頭部10的內(nèi)壁上；連桿 2的一端為球形，并與頭部10的球形弧面配合，在連桿2上開設有中心油道20,中心油道20 與內(nèi)油道12相通。連桿2可以相對于活塞1任一方向上擺動。
[0024] 活塞1工作時頂部承受很大的氣壓力，全部通過球形弧面?zhèn)鹘o連桿2。改善了傳統(tǒng) 的活塞1和活塞銷受力情況，防止活塞1和活塞銷受力變形造成活塞1開裂的問題。另外， 因省去了活塞銷，降低了活塞連桿組的重量，降低了內(nèi)燃機的機械損耗。
[0025] 另外，內(nèi)燃機的潤滑系統(tǒng)向中心油道20供油，中心油道20與內(nèi)油道12相通，對活 塞1頭部10進行強制冷卻，防止頭部10因熱應力變形，造成活塞1開裂的問題。還可以改 善活塞1與連桿2配合的球形弧面潤滑問題。
[0026] 為了改善中心油道20與內(nèi)油道12之間的油路通暢，在活塞1的球形弧面上開設 有油槽17,內(nèi)油道的進口 18與油槽17相通。也可以在活塞1的球形弧面上開設多個內(nèi)油 道的進口 18。另外，也可以在連桿2上開設油槽17。只要是在連桿2與活塞1的配合面都 可以。
[0027] 如圖2所示，為了解決裙部11與氣缸之間潤滑不良的問題，在裙部11的滑動面上 設置有螺旋凹槽4,螺旋凹槽4深度非常小，一般需要通過放大鏡進行觀察。防止?jié)櫥蜕?竄至燃燒室內(nèi)，防止裙部11的滑動表面產(chǎn)生拉毛、燒傷等故障。
[0028] 如圖1所示，為了確保燃油在燃燒室內(nèi)充分燃燒，防止活塞1頂部積碳，在活塞1 的頂部設置凹坑16,燃油噴入燃燒室后會行成渦流，改善了燃料的燃燒性能。裙部11橫截 面為橢圓形，活塞銷座15方向為橢圓形的短軸，活塞銷座15的垂直方向為橢圓形的長軸， 由于裙部11自下而上受力和受熱變逐漸變大，會造成裙部11與氣缸密封面積減少，活塞1 的密封性能下降。裙部11的橢圓度自下而上逐漸變大，增大了裙部11與氣缸密封面積，提 高了活塞1的密封性能。
[0029] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種內(nèi)燃機活塞連桿組，包括活塞⑴和連桿⑵；活塞⑴包括頭部（10)和裙部 (11)，在頭部（10)的外圓表面上設置有至少兩道氣環(huán)槽（13)和至少一道油環(huán)槽（14);其 特征在于，還包括蓋板（3)，在頭部（10)上設置有內(nèi)油道（12)，在頭部（10)的內(nèi)壁上設置 有球形弧面，內(nèi)油道的進口（18)開設在球形弧面上，內(nèi)油道的出口（19)設置在頭部（10) 的內(nèi)壁上；連桿（2)的一端為球形，并與頭部（10)的球形弧面配合，通過蓋板（3)固定在頭 部上；在連桿（2)上開設有中心油道（20)，中心油道（20)與內(nèi)油道（12)相通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機活塞連桿組，其特征在于，在裙部（11)的滑動面上設 置有螺旋形凹槽（4)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機活塞連桿組，其特征在于，裙部（11)橫截面為橢圓形。
4. 根據(jù)權利要求3所述的內(nèi)燃機活塞連桿組，其特征在于，裙部（11)的橢圓度自下而 上逐漸變大。
5. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機活塞連桿組，其特征在于，在活塞（1)的頂部設置凹坑 (16)。
6. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機活塞連桿組，其特征在于，在連桿（2)與頭部（10)的 配合面上開設有油槽（17)，內(nèi)油道的進口（18)與油槽（17)相通。
7. -種內(nèi)燃機，包括如權利要求1至6任意一項所述的內(nèi)燃機活塞連桿組。
【文檔編號】F01P3/06GK104121055SQ201410264320
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月15日 優(yōu)先權日:2014年6月15日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:武漢嗨拓科技有限公司