CN105386891A - 悬浮式内冷气体机活塞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬浮式内冷气体机活塞,包括销孔和活塞头部,所述销孔由圆孔和若干个圆弧凹槽构成,若干个所述圆弧凹槽沿所述圆孔壁径向延伸。本发明通过对传统活塞的销孔和头部进行局部改进,使得活塞散热性好,使用寿命长,符合气体机的燃烧规律,气体在缸内能得到更加充分的燃烧,性能得到更大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及活塞技术领域,尤其是一种用于气体发动机的悬浮式内冷气体机活塞。
背景技术
当前使用单气体燃料作为能力源的发动机,主要有LNG发动机、CNG发动机和LPG发动机三种。气体发动机与同排量的柴油机相比,动力性相当,环保优势明显,更容易达到国IV、国V排放,且当前生产技术、生产工艺设备与柴油机可通用,是一种新型、绿色动力,高效率、低污染的发动机。
活塞作为发动机的重要运动件之一,它所处的工作条件相当严酷,即高温、高负荷、高速运动、润滑不良和冷却困难等,是发动机改进的重大障碍之一。目前一些厂家直接在柴油机活塞的基础上加大燃烧室,降低压缩比的办法来加工活塞。由于气体机燃烧的特殊性,燃烧室燃烧爆炸的温度比柴油机更高,工况更恶劣,很容易出现拉缸、烧蚀等现象。需要设计一种能很好解决这类问题的气体机活塞。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种悬浮式内冷气体机活塞,结构巧妙,使用方便。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:一种悬浮式内冷气体机活塞,包括销孔和活塞头部,所述销孔由圆孔和若干个圆弧凹槽构成,若干个所述圆弧凹槽沿所述圆孔壁径向延伸。
进一步地,所述圆弧凹槽设有3~4个。
进一步地,所述圆弧凹槽均匀分布在所述圆孔上。
进一步地,所述活塞头部内设有冷却油道。
进一步地,所述冷却油道的出入口设在活塞底部。
进一步地,所述活塞头部的外圆周壁设有锯齿形环岸。
进一步地,所述锯齿形环岸的深度为0.3~0.6mm,宽0.5~0.8mm。
进一步地,所述活塞头部顶端设为浅盆形空槽结构。
进一步地,所述浅盆形空槽的底部设为球面。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:通过对传统活塞的销孔和头部进行局部改进,使得活塞散热性好,使用寿命长,符合气体机的燃烧规律,气体在缸内能得到更加充分的燃烧,性能得到更大的提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1和2所示的一种悬浮式内冷气体机活塞,包括销孔2和活塞头部1,所述销孔2由圆孔和若干个圆弧凹槽21构成,若干个所述圆弧凹槽21沿所述圆孔壁径向延伸。
活塞在上下运行工作过程中,活塞承受的巨大气体压力,通过活塞销座、连杆、曲轴、飞轮等零件向外传递动力。为了尽量减少活塞的变形,所以在顶部与销座间增加了加强筋,同时把活塞销孔由原来圆孔设计成带小圆弧凹槽21的活塞销孔,活塞销孔的凹槽21可以是3~4个,主要减小活塞销与活塞销孔接触面,预防因活塞受热膨胀,导致活塞销与活塞卡滞现象。活塞销与销孔的配合是过渡配合,有一定的间隙,而活塞销与销孔的润滑,主要靠由主油道的冷却喷嘴喷射到活塞底部飞溅润滑的,销孔的凹槽起到储油、润滑、支撑的作用,使活塞销悬浮与销座里面,在发动机运行的过程中,活塞由通过销座把动力传递给活塞销、连杆等部件。凸起的3~4个圆弧,又能不活塞承受的气压力均匀分散到活塞的各个部位,不至于变形。
活塞头部1的内部设有冷却油道11,冷却油道11在铸造活塞的时候就通过型芯铸造出来,发动机在工作的过程中,由主油道上的冷却喷嘴把机油高压喷射到活塞底部的油道11内,油道11内的机油又把燃烧传递到活塞顶部大部分热量快速地带走,避免由于燃烧活塞头部过热出现烧蚀、拉缸。
活塞头部1的外周壁上设为锯齿形环岸12结构,如图2所示。活塞头部1受的燃烧气体高温高压的影响,特别是活塞环岸与缸套之间还存在配缸间隙,高温高压的燃烧气体不断地冲击活塞头部的环岸,这样在环岸部位就很容易出现积碳、烧蚀等现象,本专利就是在活塞的环岸部位加工深度为0.3~0.6,宽0.5~0.8的多条锯齿形环槽,这些环槽能快速地把活塞头部产生的积碳刮除,通过排气管排除,不会聚集在头部,同时,多条的环槽更有利于活塞头部的散热。
活塞头部1顶端设为浅盆球形燃烧室13。燃烧室设计合理与否,直接关系到发动机的性能,而气体机低压缩比对大缸径的活塞来说,就有局限性。为了保证活塞的可靠性,中间设计成球面形状,一般为SR10~30,这样可以保证活塞燃烧室中部由足够的强度,而活塞的上部设计浅盆形,符合气体机的燃烧规律,气体在缸内能得到更加充分的燃烧,性能得到更大的提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种悬浮式内冷气体机活塞,包括销孔和活塞头部,其特征在于:所述销孔由圆孔和若干个圆弧凹槽构成,若干个所述圆弧凹槽沿所述圆孔壁径向延伸。
2.如权利要求1所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述圆弧凹槽设有3~4个。
3.如权利要求2所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述圆弧凹槽均匀分布在所述圆孔上。
4.如权利要求1所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述活塞头部内设有冷却油道。
5.如权利要求1所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述冷却油道的出入口设在活塞底部。
6.如权利要求1所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述活塞头部的外圆周壁设有锯齿形环岸。
7.如权利要求6所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述锯齿形环岸的深度为0.3~0.6mm,宽0.5~0.8mm。
8.如权利要求1所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述活塞头部顶端设为浅盆形空槽结构。
9.如权利要求8所述所述悬浮式内冷气体机活塞,其特征在于:所述浅盆形空槽的底部设为球面。
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