CN108644027A - 气体机的钢活塞 - Google Patents

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周维顺
杨葵
钟日平
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Abstract

本发明公开了一种气体机的钢活塞。该气体机的钢活塞包括：活塞本体，其采用钢制结构，包括：活塞顶、活塞头部和活塞裙；燃烧室，开设在所述活塞本体的活塞顶，该燃烧室为缩口U型；以及散热环岸槽，沿周向开设在所述活塞本体的活塞头部，该散热环岸槽为锯齿形。该气体机的钢活塞能够减少了燃料消耗和降低排放；能够提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期；同时能够减少燃烧涡流损失，能够避免由于燃烧时活塞过热产生的热变形而发生卡滞现象，而且能够刮除活塞本体顶部由于燃烧所产生的积炭，并利用润滑油带到油底壳。

Description

气体机的钢活塞
技术领域
本发明是关于发动机领域，特别是关于一种气体机的钢活塞。
背景技术
随着国六排放法规的实施，为保证气体机发动机低排放性能，随发动机功率提高，缸内爆发压力增大，传统的铝活塞已根本无法满足抗高爆发压力的需求。
另外，随着大马力气体发动机快速发展，尤其是重型发动机涡轮增压、中冷技术的应用以及大缸径高压缩比提升，传统铝合金活塞材料无法满足其高爆发压力及抗高温性能的需求，更无法满足可靠性。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的气体机的钢活塞，该气体机的钢活塞能够减少了燃料消耗和降低排放；能够提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期；同时能够减少燃烧涡流损失，能够避免由于燃烧时活塞过热产生的热变形而发生卡滞现象，而且能够刮除活塞本体顶部由于燃烧所产生的积炭，并利用润滑油带到油底壳。
为实现上述目的，本发明提供了一种气体机的钢活塞，包括：活塞本体，其采用钢制结构，包括：活塞顶、活塞头部和活塞裙；燃烧室，开设在所述活塞本体的活塞顶，该燃烧室为缩口U型；以及散热环岸槽，沿周向开设在所述活塞本体的活塞头部，该散热环岸槽为锯齿形。
在一优选的实施方式中，散热环岸槽位于活塞环槽的上方。
在一优选的实施方式中，活塞环槽为两道。
与现有技术相比，根据本发明的气体机的钢活塞具有如下有益效果：该气体机的钢活塞相对比铝活塞具有更强大的抗爆压能力及卓越的耐高温能力。在同等条件下，相比于铝活塞，钢活塞压缩高度更低，用来增加排量或降低发动机的高度，减少了燃料消耗和降低排放；钢活塞具有更合理的压缩比选择，有效地提高发动机的动力性和经济性；该气体机的钢活塞采用缩口比较大的U型燃烧室，提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期；同时能够减少燃烧涡流损失，在燃烧过程更接近火焰传播规律，从而使火焰传播更快，燃烧更完善。该气体机的钢活塞顶部设置锯齿形散热环岸槽，不仅能够避免由于燃烧时活塞过热产生的热变形而发生卡滞现象，而且能够刮除活塞本体顶部由于燃烧所产生的积炭，并利用润滑油带到油底壳。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的气体机的钢活塞的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明优选实施方式的气体机的钢活塞的具体结构包括：活塞本体1、燃烧室2和散热环岸槽3，其中，燃烧室2开设在活塞本体的上部，在活塞本体的外缘顶部设有锯齿形的散热环岸槽，该气体机的钢活塞本身材料及设计结构特有性质，具有强大的抗爆压能力及卓越的耐高温性能。在保证相同压缩比的条件下，钢活塞压缩高度可以做得更低，用来增加排量或降低发动机的高度，减少了燃料消耗和降低排放。另外，采用的较大缩口型燃烧室设计，提高挤流速度，能够有效减少燃烧涡流损失，在燃烧过程更接近火焰传播规律，从而使火焰传播更快，燃烧更完善。
具体来讲，活塞本体1采用钢制结构，主要可以分为活塞顶、活塞头部和活塞裙三个部分。活塞本体1的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。活塞顶是燃烧室的组成部分，因而常制成不同的形状，以便使燃烧室结构紧凑，散热面积小，制造工艺简单。活塞头部是活塞销座以上的部分，活塞头部安装活塞环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室；活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部传给汽缸，进而通过冷却介质传走。活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽，活塞环数取决于密封的要求，它与发动机的转速和汽缸压力有关。活塞本体1采用钢制结构，钢活塞相对比铝活塞具有更强大的抗爆压能力及卓越的耐高温能力。在同等条件下，相比于铝活塞，钢活塞压缩高度更低，用来增加排量或降低发动机的高度，减少了燃料消耗和降低排放；钢活塞具有更合理的压缩比选择，有效地提高发动机的动力性和经济性。
燃烧室为2开设在活塞本体1的活塞顶，其为缩口U型，采用缩口比较大的U型燃烧室，提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期；同时能够减少燃烧涡流损失，在燃烧过程更接近火焰传播规律，从而使火焰传播更快，燃烧更完善。
散热环岸槽3沿周向开设在活塞本体1的活塞头部，其为锯齿形，设置锯齿形散热环岸槽，不仅能够避免由于燃烧时活塞过热产生的热变形而发生卡滞现象，而且能够刮除活塞本体顶部由于燃烧所产生的积炭，并利用润滑油带到油底壳。
优选的，散热环岸槽3位于活塞环槽的上方。
综上，该气体机的钢活塞能够减少了燃料消耗和降低排放；能够提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期；同时能够减少燃烧涡流损失，能够避免由于燃烧时活塞过热产生的热变形而发生卡滞现象，而且能够刮除活塞本体顶部由于燃烧所产生的积炭，并利用润滑油带到油底壳。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种气体机的钢活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，其采用钢制结构，包括：活塞顶、活塞头部和活塞裙；
燃烧室，开设在所述活塞本体的活塞顶，该燃烧室为缩口U型；以及
散热环岸槽，沿周向开设在所述活塞本体的活塞头部，该散热环岸槽为锯齿形。
2.如权利要求1所述的气体机的钢活塞，其特征在于，所述散热环岸槽位于活塞环槽的上方。
3.如权利要求2所述的气体机的钢活塞，其特征在于，所述活塞环槽为两道。
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