一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組和內(nèi)燃的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，包括活塞和連桿及活塞銷(xiāo)，在活塞上設(shè)置有活塞銷(xiāo)座，活塞銷(xiāo)安裝在活塞銷(xiāo)座內(nèi)，連桿通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接；活塞包括頭部和裙部，在頭部的外圓表面上設(shè)置有至少兩道氣環(huán)槽和至少一道油環(huán)槽；在頭部設(shè)置有內(nèi)油道，在頭部的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧面，內(nèi)油道的進(jìn)口開(kāi)設(shè)在圓弧面上，內(nèi)油道的出口設(shè)置在頭部的內(nèi)壁上；連桿的一端與圓弧面配合，在連桿上開(kāi)設(shè)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(jī)。本發(fā)明活塞頭部溫度低，活塞潤(rùn)滑性能好，活塞變形量小，有效解決了活塞開(kāi)裂的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組和內(nèi)燃機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組和具有該活塞連桿組的 內(nèi)燃機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 活塞連桿組包括活塞和連桿，活塞在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，連桿通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接，連 桿與曲軸連接?；钊B桿組安裝在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)，在氣缸里作住復(fù)運(yùn)動(dòng)的組件，它是內(nèi)燃機(jī)工作 條件最嚴(yán)酷的組件，內(nèi)燃機(jī)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(guān)?；钊c氣缸一起保證內(nèi)燃機(jī)工質(zhì)的可靠密封，否則內(nèi)燃機(jī)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)?；?塞工作情況的特點(diǎn)是工作溫度很高，并在很高在機(jī)械負(fù)荷下高速滑動(dòng)，同時(shí)潤(rùn)滑不良，這決 定了它們?cè)馐軓?qiáng)烈的磨損，并且可能產(chǎn)生滑動(dòng)表面的拉毛、燒傷等故障。
[0003] 活塞在氣缸內(nèi)工作時(shí)，活塞頂面承受瞬變高溫燃?xì)獾淖饔?，燃?xì)獾淖罡邷囟瓤蛇_(dá) 2000-2500攝氏度。因而活塞頂?shù)臏囟纫埠芨撸钊粌H溫度高，而且溫度分布很不均勻，各 點(diǎn)間有很大的溫度梯度，這就成為熱應(yīng)力的根源，正是這此熱應(yīng)力對(duì)活塞頂部表面發(fā)生的 開(kāi)裂起了重要作用。柴油機(jī)的活塞熱負(fù)荷更為嚴(yán)重。
[0004] 活塞工作時(shí)頂部承受很大的氣壓力，它們?nèi)客ㄟ^(guò)銷(xiāo)座傳給活塞銷(xiāo)，再傳到連桿。 因而，活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座必須有足夠的強(qiáng)度、足夠的承壓面積和耐磨性。其中活塞銷(xiāo)的剛度有著 關(guān)鍵意義，如果縱向剛度不足，而引起負(fù)荷分布不均勻，使銷(xiāo)座疲勞破壞，導(dǎo)致活塞縱向開(kāi) 裂，橫向剛度不足，使銷(xiāo)的失圓變形過(guò)大，潤(rùn)滑油膜遭受破壞，引起活塞銷(xiāo)咬住。
[0005] 活塞一般由錯(cuò)合金制造，活塞銷(xiāo)一般由鋼材制造，由于活塞銷(xiāo)和活塞材料不冋，活 塞銷(xiāo)和活塞受力和受熱變形的不協(xié)調(diào)使得銷(xiāo)座與活塞銷(xiāo)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(kuò)展，甚至使活塞縱向開(kāi)裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組和內(nèi)燃機(jī)，以解決活塞縱向開(kāi)裂的 問(wèn)題。
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，包括活塞和連桿及活塞銷(xiāo)，在活塞 上設(shè)置有活塞銷(xiāo)座，活塞銷(xiāo)安裝在活塞銷(xiāo)座內(nèi)，連桿通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接；活塞包括頭部 和裙部，在頭部的外圓表面上設(shè)置有至少兩道氣環(huán)槽和至少一道油環(huán)槽；在頭部設(shè)置有內(nèi) 油道，在頭部的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧面，內(nèi)油道的進(jìn)口開(kāi)設(shè)在圓弧面上，內(nèi)油道的出口設(shè)置在 頭部的內(nèi)壁上；連桿的一端與圓弧面配合，在連桿上開(kāi)設(shè)有中心油道，中心油道與內(nèi)油道相 通。
[0008] 進(jìn)一步地，在裙部的滑動(dòng)面上設(shè)置有螺旋形凹槽。
[0009] 進(jìn)一步地，裙部橫截面為橢圓形。
[0010] 進(jìn)一步地，裙部的橢圓度自下而上逐漸變大。
[0011] 進(jìn)一步地，在活塞的頂部設(shè)置凹坑。
[0012] 進(jìn)一步地，在圓弧面上開(kāi)設(shè)有油槽，內(nèi)油道的進(jìn)口與油槽相通。
[0013] 進(jìn)一步地，在活塞銷(xiāo)與連桿配合面上在開(kāi)設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽與中心油道相通。
[0014] 另外，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃機(jī)，包括上述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組。
[0015] 本發(fā)明提供的一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組和內(nèi)燃機(jī)，通過(guò)在頭部設(shè)置有內(nèi)油道，在連 桿上開(kāi)設(shè)有中心油道，中心油道與內(nèi)油道相通，解決了頭部強(qiáng)制冷卻的問(wèn)題，防止頭部因熱 應(yīng)力變形，造成活塞開(kāi)裂的問(wèn)題。
[0016] 另外，在頭部的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧面，連桿與圓弧面配合?；钊ぷ鲿r(shí)頂部承受 很大的氣壓力，一部分通過(guò)活塞銷(xiāo)座傳給活塞銷(xiāo)，再傳到連桿；另一部分通過(guò)圓弧面?zhèn)鹘o連 桿，改善了活塞和活塞銷(xiāo)受力情況，防止活塞和活塞銷(xiāo)受力變形造成活塞開(kāi)裂的問(wèn)題。
[0017] 另外，在裙部的滑動(dòng)面上設(shè)置有螺旋凹槽，改善了裙部潤(rùn)滑不良的問(wèn)題，防止裙部 的滑動(dòng)表面產(chǎn)生拉毛、燒傷等故障。
[0018] 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(shè)置凹坑，改善了燃料的燃燒性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0020] 圖1本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組示意圖；
[0021] 圖2為圖1的A-A視圖；
[0022] 圖3為圖2的B向放大視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0024] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，包括活塞1和連桿2及活塞 銷(xiāo)3,在活塞1上設(shè)置有活塞銷(xiāo)座15,活塞銷(xiāo)3安裝在活塞銷(xiāo)座15內(nèi)，連桿2通過(guò)活塞銷(xiāo)3 與活塞1連接。
[0025] 活塞1包括頭部10和裙部11，在頭部10的外圓表面上設(shè)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(rùn)滑油刮下，防止?jié)櫥瓦M(jìn)行燃燒室內(nèi)燃燒。 在頭部10設(shè)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(shè)置有圓弧 面，內(nèi)油道的進(jìn)口 18開(kāi)設(shè)在圓弧面上，內(nèi)油道的出口 19設(shè)置在頭部10的內(nèi)壁上；連桿2的 一端與圓弧面配合，在連桿2上開(kāi)設(shè)有中心油道20,中心油道20與內(nèi)油道12相通。
[0026] 活塞1工作時(shí)頂部承受很大的氣壓力，一部分通過(guò)活塞銷(xiāo)座15傳給活塞銷(xiāo)3,再傳 到連桿2;另一部分通過(guò)圓弧面?zhèn)鹘o連桿2。改善了活塞1和活塞銷(xiāo)3受力情況。不會(huì)引起 負(fù)荷分布不均勻，使活塞銷(xiāo)座15疲勞破壞，導(dǎo)致活塞1縱向開(kāi)裂，橫向剛度不足，使活塞銷(xiāo) 3的失圓變形過(guò)大，潤(rùn)滑油膜遭受破壞，引起活塞銷(xiāo)3咬住等問(wèn)題。
[0027] 另外，內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)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(duì)活 塞1頭部10進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，防止頭部10因熱應(yīng)力變形，造成活塞1開(kāi)裂的問(wèn)題。還可以改 善活塞1與連桿2配合的圓弧面潤(rùn)滑問(wèn)題。
[0028] 如圖2所示，為了改善中心油道20與內(nèi)油道12之間的油路通暢，在圓弧面上開(kāi) 設(shè)有油槽17,內(nèi)油道的進(jìn)口 18與油槽17相通。也可以在圓弧面上開(kāi)設(shè)多個(gè)內(nèi)油道的進(jìn)口 18。另外，為了改善連桿2與活塞銷(xiāo)3潤(rùn)滑問(wèn)題，在活塞銷(xiāo)3與連桿2配合面上在開(kāi)設(shè)有環(huán) 槽30,環(huán)槽30與中心油道20相通。環(huán)槽30可以開(kāi)設(shè)在活塞銷(xiāo)3外表面上，也可以開(kāi)設(shè)在 連桿2上。
[0029] 如圖3所示，為了解決裙部11與氣缸之間潤(rùn)滑不良的問(wèn)題，在裙部11的滑動(dòng)面上 設(shè)置有螺旋凹槽4,螺旋凹槽4深度非常小，一般需要通過(guò)放大鏡進(jìn)行觀察。防止?jié)櫥蜕?竄至燃燒室內(nèi)，防止裙部11的滑動(dòng)表面產(chǎn)生拉毛、燒傷等故障。
[0030] 如圖2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(shè)置凹坑16,燃油噴入燃燒室后會(huì)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(xiāo)座15方向?yàn)闄E圓形的短軸，活塞銷(xiāo)座15的垂直方向?yàn)闄E圓形的長(zhǎng)軸， 由于裙部11自下而上受力和受熱變逐漸變大，會(huì)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。
[0031] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，包括活塞（1)和連桿（2)及活塞銷(xiāo)（3)，在活塞（1)上設(shè)置 有活塞銷(xiāo)座（15)，活塞銷(xiāo)（3)安裝在活塞銷(xiāo)座（15)內(nèi)，連桿（2)通過(guò)活塞銷(xiāo)（3)與活塞（1) 連接；活塞（1)包括頭部（10)和裙部（11)，在頭部（10)的外圓表面上設(shè)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，在頭部（10)設(shè)置有內(nèi)油道（12)，在頭部（10) 的內(nèi)壁上設(shè)置有圓弧面，內(nèi)油道的進(jìn)口（18)開(kāi)設(shè)在圓弧面上，內(nèi)油道的出口（19)設(shè)置在頭 部（10)的內(nèi)壁上；連桿（2)的一端與圓弧面配合，在連桿（2)上開(kāi)設(shè)有中心油道（20)，中 心油道（20)與內(nèi)油道（12)相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，其特征在于，在裙部（11)的滑動(dòng)面上設(shè) 置有螺旋形凹槽（4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)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(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)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(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，其特征在于，在活塞（1)的頂部設(shè)置凹坑 (16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，其特征在于，在圓弧面上開(kāi)設(shè)有油槽 (17)，內(nèi)油道的進(jìn)口（18)與油槽（17)相通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組，其特征在于，在活塞銷(xiāo)（3) 與連桿（2)配合面上在開(kāi)設(shè)有環(huán)槽（30)，環(huán)槽（30)與中心油道（20)相通。
8. -種內(nèi)燃機(jī)，包括如權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組。
【文檔編號(hào)】F02F3/16GK104088683SQ201410266007
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月15日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:武漢嗨拓科技有限公司