CN102635461B - 用于柴油机的活塞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于柴油机的活塞，包括由活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部、活塞环槽、裙部、位于裙部的固定用的活塞销孔组成的内部为中空的腔体的活塞，所述活塞的总高为153～157mm，所述活塞由上到下依次设置四道活塞环槽，所述活塞环岸的最下端的活塞环槽与活塞裙部连接处沿圆周均布四个铸造而成的润滑油孔，所述裙部底端设置为圆弧，裙部设置向内凹陷的裙部收缩窗。所述活塞销孔设置有下端敞口的斜面销座。所述腔体为拱形结构。所述活塞的裙部为中部向外凸出的、椭圆度和直径均变化的变椭圆型面。本发明重量轻、结构合理、无效摩擦功损失小，实现了降低燃油、机油消耗、节约能源、减少污染与排放的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速中型柴油机配装零件，具体的说是一种用于6135AG型柴油机的节能型活塞。
背景技术
柴油机主要用于汽车、船舶、工程机械、运输机械、发电机组等机械设备，活塞是柴油发动机中最为关键的零部件之一，是柴油发动机中的“心脏”，它将燃油在高压空气中燃烧产生的爆发压力通过曲柄连杆传递给曲轴而作功，形成动力。活塞的工作条件相当恶劣，同时承受着气体压力、往复惯性力、及侧压力的周期性冲击力的作用，使活塞产生很大的机械应力和变形。活塞顶部直接受到高温燃气（瞬时最高燃气温度达1800～2600℃）周期性的加热，产生热应力和热变形过大。
6135AG型柴油机活塞从结构上由头部、顶面、燃烧室、裙部组成，活塞头部有活塞环槽，活塞裙部的用于固定的活塞销孔。现有技术中公开的6135AG型柴油发动机活塞的结构参数总高为175mm，活塞底端面及裙部下端的圆弧为Φ155mm，在第四道环槽中有8个Φ5.5 mm的小孔，裙部型线的截面为偏心圆式椭圆，该活塞在做往复运动时接触摩擦面积大，质量达2850±50g，这种结构的活塞重量大，导致工作运动往复惯性力很大，摩擦损失功较多，有效功率降低，燃油消耗和机油消耗高，动力性、经济性和节能环保性能都存在差距与不足。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种重量轻、结构合理、无效摩擦功损失小的用于柴油机的活塞。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
用于柴油机的活塞，包括由活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部、活塞环槽、裙部、位于裙部的固定用的活塞销孔组成的内部为中空的腔体的活塞，所述活塞的总高为153～157 mm，所述活塞由上到下依次设置四道活塞环槽，所述活塞的最下端的活塞环槽与活塞裙部连接处沿圆周均布四个铸造而成的润滑油孔，所述裙部底端面设置为拱形结构，所述拱形结构的圆弧的直径为Φ160～Φ170mm。
本发明的进一步改进在于：所述活塞销孔设置有下端敞口的斜面销座，销座的斜面与垂直线呈10°±2°夹角。
本发明的进一步改进在于：所述腔体为拱形结构，腔体顶壁圆弧的半径为R40～44mm，腔体顶壁到活塞顶面的厚度为11.2±1mm。
本发明的进一步改进在于：所述活塞的裙部为中部向外凸出的、椭圆度和直径均变化的变椭圆型面，所述裙部型面的最大直径为Φ134.870 -0.02mm。
本发明的进一步改进在于：所述裙部设置向内凹陷的裙部收缩窗。
本发明的进一步改进在于：所述裙部与第四道活塞环槽的相连的顶端设置有倒角，倒角的尺寸为3 mm×15°。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明的活塞特别用于工作汽缸直径为135mm，汽缸数为6缸，排量为12.9L的6135AG型柴油机，其重量轻、结构合理、无效摩擦功损失小，实现了降低燃油、机油消耗、节约能源、减少污染与排放的目的。
本发明设计的活塞的重量由2850±50g 降至2650±50g，减少了200g，减去了对活塞功能和性能不起作用的多余壁厚的重量。所述活塞顶部厚度减小，即保持了机械强度和工作的可靠性，避免与连杆件等相关联件的干涉，又有效地降低了本体重量。柴油机的往复运动惯性力降低7%，大大降低了主机工作时的惯性力的冲击和有效功率的损失，运动摩擦接触面积减少了12%，即柴油机的摩擦功损失降低了12%，提高了有效功率。活塞裙部型面的设计改善了工作的平稳性，缩小了配缸间隙，产生了更大的输出功率，降低了工作噪音。活塞的综合性能表现为：柴油机的有效功率提高了7kW，燃油消耗降低了6～9%，机油消耗降低了10～13%；降低了污染物质的排放和工作噪声，达到了节约石油能源、保护大气环境的目的，同时加工方便、降低了生产成本、产品质量得到了提升。第四道活塞环槽设计倒角，便于加工。使用本发明的的柴油机，具有功率大、燃油消耗和机油消耗低，功率损失、摩擦功损失低、节能环保，噪音低、降低制造成本、工作安全可靠等特点。
附图说明
图1是本发明的主视图的剖面图；
图2是本发明活塞的主视图；
图3是图2的左视图的剖面图。
其中：1.活塞顶面，2.活塞燃烧室，3.活塞头部，4.活塞环槽，5.润滑油孔，6.裙部收缩窗，7.裙部，8.活塞销孔，9、腔体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
用于6135AG型柴油机的节能型活塞，如图1～3所示，包括活塞顶面1、活塞燃烧室2、活塞头部3、活塞环槽4、裙部7组成。活塞内部设置中空的腔体9。所述活塞总高为 155mm，销孔座中心距离活塞顶部的高度为105±0.05mm。所述活塞由上到下依次设置四道活塞环槽，所述活塞的最下端的活塞环槽与裙部连接处沿圆周均布四个润滑油孔5。润滑油孔直接铸造而成，减去了机加工钻油孔工序的人工成本、设备成本和工序废品。所述裙部7与第四道活塞环槽的相连的顶端设置有倒角，倒角的尺寸为3mm×15°。所述活塞的裙部设置向内凹陷的裙部收缩窗6。所述活塞的裙部为中部向外凸出的、椭圆度和直径均变化的变椭圆型面，所述裙部型面的最大直径为Φ134.870 -0.02mm。所述裙部底端设置成拱形，拱形的圆弧半径为165mm，最高弧面与活塞底面距离为11mm 。所述腔体为拱形结构，腔体顶壁圆弧的半径为R44mm，腔体顶壁到活塞顶面1的厚度为11.2mm。所述活塞销孔设置有下端敞口的斜面销座，活塞销座的斜面与垂直线呈10°夹角；销孔座的直径为Φ74 mm，销孔的直径Φ52-0.002 -0.017mm。所述活塞的重量为2650±50g 。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：所述活塞总高为 157mm。所述裙部底端面的圆弧半径为160mm。腔体顶壁圆弧的半径为R40mm，腔体顶壁到活塞顶面的厚度为10.2mm。活塞销座的斜面与垂直线呈12°夹角；销孔座的直径为Φ76mm。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：所述活塞总高为 153mm。所述裙部底端面的圆弧半径为170mm。腔体顶壁圆弧的半径为R42mm，腔体顶壁到活塞顶面的厚度为12.2mm。活塞销座的斜面与垂直线呈8°夹角；销孔座的直径为Φ72mm。
Claims (2)
1.用于柴油机的活塞，包括由活塞顶面（1）、活塞燃烧室（2）、活塞头部（3）、活塞环槽（4）、裙部（7）、位于裙部的固定用的活塞销孔（8）组成的内部为中空的腔体（9）的活塞，其特征在于：所述活塞的总高为153～157 mm，所述活塞由上到下依次设置四道活塞环槽，所述活塞的最下端的活塞环槽与活塞裙部（7）连接处沿圆周均布四个铸造而成的润滑油孔（5），所述裙部（7）底端面设置为拱形结构，所述拱形结构的圆弧的直径为Φ160～Φ170mm；
所述活塞销孔（8）设置有下端敞口的斜面销座，销座的斜面与垂直线呈10°±2°夹角；
所述腔体（9）为拱形结构，腔体顶壁圆弧的半径为R40～44mm，腔体顶壁到活塞顶面的厚度为11.2±1mm；
所述活塞的裙部（7）为中部向外凸出的、椭圆度和直径均变化的变椭圆型面，所述裙部型面的最大直径为Φ134.870 -0.02mm；
所述裙部（7）设置向内凹陷的裙部收缩窗（6）。
2.根据权利要求1所述的用于柴油机的活塞，其特征在于：所述裙部（7）与第四道活塞环槽的相连的顶端设置有倒角，倒角的尺寸为3 mm×15°。
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