CN104727891A - 发动机活塞连杆结构的润滑系统 - Google Patents

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董立明
贾贵起
赵霄鹏
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Dongfeng Chaoyang Diesel Co Ltd
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Dongfeng Chaoyang Diesel Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种发动机活塞连杆结构的润滑系统，其结构是，活塞的顶部为燃烧室，活塞的外壁从上至下设有4个活塞环，在第4个活塞环的下沿设有刮油刃。其结构是：在第4个活塞环的环槽下平面与活塞外圆交界处设有四个通向活塞内腔的回油孔，同时在连杆小头端的圆周上设计了两个与活塞销相通的小油孔，两个油孔的夹角为30°。曲轴垂直的气缸壁一侧为主推力面，气缸壁的另一侧为次推力面，两个面互为180°。该润滑系统结构简单，通过在活塞环槽的通孔对活塞销和连杆小头端以及活塞销孔进行润滑，避免了因润滑不够，造成零部件缺油干涸的问题。可以明显改善活塞连杆结构的润滑效果，在任何状态下均能提供充分的润滑。

Description

发动机活塞连杆结构的润滑系统
技术领域
本发明属于发动机结构技术，具体涉及一种柴油发动机活塞连杆机构的润滑系统。
背景技术
发动机作为汽车的心脏部件，活塞连杆等部件作为发动机的动力转化和输出机构，承担着将热能(燃油燃烧)转化为机械功的主要功能。柴油发动机是将柴油燃烧的化学能转换为机械能，发动机的曲柄连杆将活塞的直线运动转换为曲轴的圆周运动。活塞连杆机构作为发动机的重要零部件，其工作状态直接影响发动机的寿命。发动机运行时，活塞连杆的工作环境相当恶劣，承受高温、高压以及高速运动产生的冲击力，在保证机械强度的同时，其部件的冷却润滑至关重要。活塞连杆润滑机构包括：活塞和活塞销、活塞销和连杆小头之间等润滑。由于这些零部件装配在活塞体及发动机内腔中，主要依靠润滑油的飞溅进入到这些机构的间隙中。但是如果飞溅润滑的效果不理想，将直接影响活塞连杆机构的安全运行。
发明内容
本发明的目的是，提供一种发动机活塞连杆结构的润滑系统，可以明显改善活塞销与活塞、活塞销与连杆小头孔的润滑效果，在任何状态下均能提供充分的润滑，保证活塞连杆结构正常工作。
以下对本发明的技术方案及原理结构进行说明：活塞的顶部为燃烧室，活塞的外壁从上至下设有4个活塞环，在第4个活塞环的下沿设有刮油刃。在第4个活塞环的环槽下平面与活塞外圆交界处设有四个通向活塞内腔的回油孔，同时在连杆小头端的圆周上设计了两个与活塞销相通的小油孔。
在四个回油孔中，2个分布在主推力面，2个分布在次推力面。这是因为活塞在气缸内往复运行时，曲轴垂直方向上气缸壁两侧承受较大的压力。在做功行程中，燃料燃烧的爆发压力作用在活塞上，活塞依次传递给活塞销、连杆、曲轴并最终完成动力输出。爆发压力传递的过程中，由于连杆的支撑，与曲轴垂直的气缸壁一侧承受活塞压力较大的一面即为主推力面，通常发动机顺时针转动时，左侧为主推力面。气缸壁另一侧在压缩行程中承受压缩空气产生的压力，但是承受的压力要比主推力面小，该侧称为次推力面，通常发动机顺时针转动时，右侧为次推力面。将四个回油孔设计在主推力面和次推力面上，是因为活塞与气缸壁上间隙较小，缸壁上的机油可以更多的通过油孔进入活塞内腔，更好的对活塞销和连杆进行润滑。
本发明的特点及产生的有益效果是：结构简单，通过在活塞环槽的通孔对活塞销和连杆小头端以及活塞销孔进行润滑，避免了因润滑不够，造成零部件缺油干涸的问题。
附图说明
图1为发明的原理与结构简图。
图2为活塞及活塞环上的通孔位置结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图并通过实施例对本发明的结构作进一步的说明。
发动机活塞连杆结构的润滑系统，包括曲轴、活塞、活塞环、连杆以及活塞销等。其结构是：活塞的顶部为燃烧室4，活塞1的外壁从上至下设有4个活塞环2-1～2-4，在第4个活塞环的下沿设有刮油刃3。在第4个活塞环的环槽下平面与活塞外圆交界处设有四个通向活塞内腔5的回油孔6，同时在连杆小头端7的圆周上设计了两个与活塞销8相通的小油孔9。
本发明将与曲轴垂直的气缸壁一侧定义为主推力面，气缸壁的另一侧定义为次推力面，主推力面与次推力面互为180°，四个回油孔中，2个分布在主推力面，另外2个分布在次推力面。
作为实施例，四个回油孔的直径为5.5mm；主推力面和次推力面之间两个回油孔的夹角为30°，并对称分布；主推力面上和次推力面上的两个回油孔之间的夹角为150°。
两个与活塞销相通的小油孔位于连杆小头端的上端，两个油孔的夹角为60°。
发动机运行时，活塞沿缸套做直线运动，曲轴旋转飞溅起来的润滑油吸附在缸套内壁以及活塞裙部上，对活塞环与缸套之间进行润滑，避免造成发动机拉缸。活塞环(也称为油环)可以实现活塞上行布油下行刮油，即上行时将飞溅的润滑油均匀的布置在缸套内壁上形成油膜，对活塞环与缸套之间提供润滑；下行时通过第四个活塞环的刮油刃将多余的润滑油从气缸内壁上刮下，避免进入燃烧室燃烧。刮下的润滑油沿活塞裙部重新回到油底壳。
连杆的两端分别为大小孔径，大孔径与发动机曲轴装配；小孔径(小头端)通过活塞销与活塞装配连接。连杆的小头端在活塞内腔摆动时，润滑油依靠飞溅作用进入到的活塞内腔比较有限，对活塞销和连杆小头端以及活塞销孔的润滑不够，容易造成零部件缺油干涸。
与已有技术比较，本发明在活塞环的环槽设计了四个通向活塞内腔的通孔作为回油孔，垂直于曲轴轴向方向上左侧的两个为主推力回油孔，与曲轴同向相对应的两个回油孔为次推力面回油孔，使得润滑油能够顺畅进入到活塞内腔中。同时在连杆小头端的圆周上设有两个小油孔，连杆摆动时一部分润滑油可以沿该小油孔直接进入活塞销与连杆小头端的缝隙，保护零部件不受磨损。另一部分润滑油直接落在活塞销上，可以沿活塞销进入活塞与缸套的配合间隙，实现活塞整体良好的润滑。
本发明在6110型柴油发动机上进行多种工况的实验检测，和发动机500小时的实际运行，证明该润滑效果良好。

Claims (4)

1.发动机活塞连杆结构的润滑系统，包括曲轴、活塞、活塞环、连杆以及活塞销，活塞的顶部为燃烧室(4)，活塞(1)的外壁从上至下设有4个活塞环(2-1～2-4)，其特征是：在第4个活塞环的下沿设有刮油刃(3)，在第4个活塞环的环槽下平面与活塞外圆交界处设有四个通向活塞内腔(5)的回油孔(6)，同时在连杆小头端(7)的圆周上设计了两个与活塞销(8)相通的小油孔(9)。
2.按照权利要求1所述的发动机活塞连杆结构的润滑系统，其特征是与曲轴垂直的气缸壁一侧为主推力面，气缸壁的另一侧为次推力面，主推力面与次推力面互为180°，所述四个回油孔中，2个分布在主推力面，另外2个分布在次推力面。
3.按照权利要求1或2所述的发动机活塞连杆结构的润滑系统，其特征是所述四个回油孔的直径为5～6mm，所述主推力面和次推力面之间两个回油孔的夹角为30°对称分布，所述主推力面上和次推力面上的两个回油孔之间的夹角为150°。
4.按照权利要求1或2所述的发动机活塞连杆结构的润滑系统，其特征是所述两个与活塞销相通的小油孔位于连杆小头端的上端，两个油孔的夹角为60°。
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