CN103470357B - 一种发动机活塞冷却喷嘴结构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双侧设置发动机活塞冷却喷嘴结构及控制方法，解决一个活塞设置一个冷却喷嘴结构无法满足活塞主次受力面不同的冷却和润滑要求的问题。本装置包括缸体，缸体内设有若干活塞，活塞通过连杆连接曲轴，其特征在于：活塞下方的缸体两侧分别设有进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴，进气侧冷却喷嘴朝向进气侧的活塞底部，排气侧冷却喷嘴朝向排气侧的活塞底部。发动机怠速运转时，主受力面一侧喷射机油降温并润滑活塞的主受力面；发动机高速运转时，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴均喷射机油，同时降温并润滑活塞的主受力面和次受力面。本发明满足了各个工作情况下，活塞主次受力面的润滑和降温需求。

Description

一种发动机活塞冷却喷嘴结构及控制方法

技术领域

本发明涉及一种发动机零部件，特别涉及一种双侧设置发动机活塞冷却喷嘴结构及控制方法。

技术背景

在传统的发动机设计中，一个活塞通常只设置一个冷却喷嘴，喷油方向固定不变，与发动机工作情况无关。而实际使用时，发动机活塞运行过程中是有主受力面和次受力面之分的，发动机启动时，活塞的主受力面受力大，摩擦状况恶劣，需要更好的润滑。发动机高速运转时，活塞的主/次受力面均需要加强冷却和润滑，否则会导致活塞和缸壁过热，减少活塞和缸体的使用寿命。活塞的主受力面通常在于进气侧或者排气侧，而且根据发动机的情况有所不同。显然，单一冷却喷嘴的设置无法满足活塞主次受力面不同的冷却和润滑要求。

美国专利US4010718，该专利中在活塞两两之间设置可两侧喷出的喷嘴，从结构来看中部活塞可以达到两侧喷油的效果，但该专利以控制喷射点为目的，并没有对活塞主次受力面的冷却和润滑需求提出针对性喷射方案，而且根据该专利结构，最外端的活塞还是只具备一个冷却喷嘴设置，无法满足活塞主次受力面不同的冷却和润滑要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的一个活塞设置一个冷却喷嘴结构无法满足活塞主次受力面不同的冷却和润滑要求的问题，提供活塞双侧均设有冷却喷嘴的发动机活塞冷却喷嘴结构，及针对主次受力面不同冷却和润滑需求的冷却喷嘴控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机活塞冷却喷嘴结构，包括缸体，缸体内设有若干活塞，活塞通过连杆连接曲轴，活塞下方的缸体两侧分别设有进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴，进气侧冷却喷嘴朝向进气侧的活塞底部，排气侧冷却喷嘴朝向排气侧的活塞底部。根据发动机运行状况的不同，活塞的主受力面会在进气侧或者排气侧，在工作过程中，主受力面承受更大的力及更高的温度，因此，在发动机低速运行时，针对活塞主受力面喷出机油进行针对性的降温和润滑，在发动机高速运行时，对活塞主次受力面进行全面降温润滑，能满足发动机各个工作情况下的冷却和润滑要求。

作为优选，所述活塞的主受力面在进气侧，所述进气侧冷却喷嘴设有开启压力位0.8bar的压力阀，所述排气侧冷却喷嘴设有开启压力位3.0bar的压力阀。

作为另外一种情况的优选，所述活塞的主受力面在排气侧，所述排气侧冷却喷嘴设有开启压力位0.8bar的压力阀，所述进气侧冷却喷嘴设有开启压力位3.0bar的压力阀。发动机怠速时，主油道机油压力为0.8～1bar，保证此时主受力面一侧的冷却喷嘴压力阀打开，进行喷油。而当发动机高速运转，如发动机转速达到3000转/分以上时，油道机油压力超过3bar，此时两侧的冷却喷嘴同时打开，喷射机油。

作为优选，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴采用伸出缸体向上喷射的弯管结构，进气侧冷却喷嘴位于进气侧，排气侧冷却喷嘴位于排气侧，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴喷油线路互不交叉。冷却喷嘴伸出缸体后，向内侧喷射，且两侧冷却喷嘴喷射路线不形成交叉，避免同时动作时，两喷射线路交叉导致机油实际到达活塞底部的量减少。

一种发动机活塞冷却喷嘴控制方法，发动机怠速运转时，主油道机油压力为0.8～1bar，活塞主受力面一侧的的冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑活塞的主受力面；发动机转速达到3000转/分以上时，主油道机油压力超过3bar，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴均喷射机油，同时降温并润滑活塞的主受力面和次受力面。

作为优选，活塞主受力面在进气侧，发动机怠速运转时，进气侧冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑活塞的进气侧。

作为另一种情况的优选，活塞主受力面在排气侧，发动机怠速运转时，排气侧冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑排气侧的活塞受力面。

本发明通过活塞下方双侧均设置冷却喷嘴的结构，根据活塞主次受力面的分布，制定喷设机油的方式，满足了各个工作情况下，活塞主次受力面的润滑和降温需求。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图中：1.活塞，2.连杆，3.曲轴，4.进气侧冷却喷嘴，5.排气侧冷却喷嘴，6.进气侧压力阀，7.排气侧压力阀，8.主受力面，9.次受力面，10.缸体。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。

实施例：一种发动机活塞冷却喷嘴结构，如图1所示。本装置包括发动机的缸体10，缸体内设有活塞1，活塞1底面通过连杆2与曲轴3连接。缸体的左侧为进气侧，活塞的主受力面8在进气侧，相对的，活塞的次受力面9在排气侧。活塞1下方的缸体10上设有两个冷却喷嘴，分别为设置于缸体进气侧的进气侧冷却喷嘴4、设置于缸体排气侧的排气侧冷却喷嘴5。进气侧冷却喷嘴4和排气侧冷却喷嘴5均为伸出缸体、喷口朝上的弯管，进气侧冷却喷嘴4向活塞位于进气侧的主受力面8喷射机油；而排气侧冷却喷嘴5向活塞位于排气侧的次受力面9喷射机油，两者的喷射油路互不交叉。进气侧冷却喷嘴4油道上设有进气侧压力阀6，开启压力为0.8bar；排气侧冷却喷嘴5的油道上设有排气侧压力阀7，开启压力为3bar。

发动机怠速运转时，主油道机油压力为0.8～1bar，进气侧压力阀6打开，进气侧冷却喷嘴4喷射机油降温并润滑活塞的主受力面8；发动机转速达到3000转/分以上时，主油道机油压力超过3bar，进气侧冷去喷嘴4和排气侧冷却喷嘴5均喷射机油，同时降温并润滑活塞的主受力面8和次受力面9。

Claims (3)

1.一种发动机活塞冷却喷嘴结构，包括缸体，缸体内设有若干活塞，活塞通过连杆连接曲轴，其特征在于：活塞下方的缸体两侧分别设有进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴，进气侧冷却喷嘴朝向进气侧的活塞底部，排气侧冷却喷嘴朝向排气侧的活塞底部；

当所述活塞的主受力面在进气侧，所述进气侧冷却喷嘴设有开启压力位0.8bar的压力阀，所述排气侧冷却喷嘴设有开启压力位3.0bar的压力阀；

或者当所述活塞的主受力面在排气侧，所述排气侧冷却喷嘴设有开启压力位0.8bar的压力阀，所述进气侧冷却喷嘴设有开启压力位3.0bar的压力阀。

2.根据权利要求1所述的一种发动机活塞冷却喷嘴结构，其特征在于：进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴采用伸出缸体向上喷射的弯管结构，进气侧冷却喷嘴位于进气侧，排气侧冷却喷嘴位于排气侧，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴喷油线路互不交叉。

3.一种基于权利要求1-2任意一项所述发动机活塞冷却喷嘴结构的发动机活塞冷却喷嘴控制方法，其特征在于：发动机怠速运转时，主油道机油压力为0.8～1bar，活塞主受力面一侧的的冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑活塞的主受力面；发动机转速达到3000转/分以上时，主油道机油压力超过3bar，进气侧冷却喷嘴和排气侧冷却喷嘴均喷射机油，同时降温并润滑活塞的主受力面和次受力面；

当活塞主受力面在进气侧，发动机怠速运转时，进气侧冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑活塞的进气侧；

或者当活塞主受力面在排气侧，发动机怠速运转时，排气侧冷却喷嘴压力阀打开，喷射机油降温并润滑排气侧的活塞受力面。