CN112963260A - 活塞结构、发动机及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域,公开了一种活塞结构、发动机及车辆,该结构包括活塞本体和设置于内冷油腔的出口的控制阀；控制阀包括壳体，壳体具有内腔和开度可调节的开孔；当活塞本体处于下止点时，控制阀处于第一状态；当活塞本体处于上止点时，控制阀处于第二状态；处于第一状态下的控制阀的开孔开度大于处于第二状态下的控制阀的开孔开度。当活塞本体处于上止点时，控制阀处于第二状态，即控制阀的开孔开度较小，虽然此时活塞本体距离喷嘴的距离较远，但由于控制阀的开孔开度较小，流出内冷油腔的机油量也减少，也就是说内冷油腔中会存有更多的机油以对内冷油腔进行冷却，在一定程度上提高了当活塞本体处于上止点时内冷油腔的机油填充率。

Description

活塞结构、发动机及车辆
技术领域
本发明涉及发动机的技术领域，尤其是涉及一种活塞结构、发动机及车辆。
背景技术
发动机在运行过程中，燃烧气体推动活塞做功，受高温燃气的影响，活塞的温度较高，因此需要对活塞进行冷却。
目前的活塞都有内冷油腔的设计，固定在机油油道上的活塞冷却喷嘴喷出机油，机油进入活塞的内冷油腔内后再流出，起到冷却活塞的作用。
由于在发动机运行过程中活塞在做往复运动，且活塞喷嘴喷出的机油具有一定的发散性，导致喷入活塞的机油量随着活塞位置的变化而变化；在活塞运行至下止点时，喷嘴离活塞距离很近，活塞喷入机油量充足，内冷油腔的机油填充率较好；但是当活塞运行至上止点时，喷嘴离活塞距离远，在加上喷嘴机油发散的原因，导致活塞冷却油腔内的机油量相对较少，内冷油腔的机油填充率较差。
发明内容
本发明提供了一种活塞结构、发动机及车辆，上述活塞结构能够提高当活塞本体处于上止点时内冷油腔的机油填充率，从而有效提高了活塞本体的冷却效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种活塞结构，包括活塞本体，活塞本体具有内冷油腔；还包括设置于内冷油腔的出口的控制阀；其中，控制阀包括壳体，壳体具有内腔，内腔与内冷油腔连通；壳体的侧壁具有用于令机油流出内腔的开孔，开孔的开度可调节；当活塞本体处于下止点时，控制阀处于第一状态；当活塞本体处于上止点时，控制阀处于第二状态；处于第一状态下的控制阀的开孔开度大于处于第二状态下的控制阀的开孔开度。
本发明提供的活塞结构，在发动机运行过程中，当活塞本体处于下止点时，控制阀处于第一状态，即控制阀的开孔开度较大，再加上此时活塞本体距离喷嘴的距离较近，在能够保证内冷油腔的机油填充率的情况下，也能够实现机油在内冷油腔中快进快出；当活塞本体处于上止点时，控制阀处于第二状态，即控制阀的开孔开度较小，虽然此时活塞本体距离喷嘴的距离较远，但由于控制阀的开孔开度较小，流出内冷油腔的机油量也减少，也就是说内冷油腔中会存有更多的机油以对内冷油腔进行冷却，在一定程度上提高了当活塞本体处于上止点时内冷油腔的机油填充率。
因此，这种设置方式，在不影响当活塞本体处于下止点时内冷油腔的机油填充率的前提下，还能够提高当活塞本体处于上止点时内冷油腔的机油填充率，有效提高了活塞本体的冷却效率。
可选地，控制阀还包括位于内腔中的调节机构；调节机构用于根据活塞本体的行程调节开孔的开度，以令控制阀在第一状态和第二状态之间切换。
可选地，开孔为条形孔，条形孔沿壳体的延伸方向延伸；调节机构包括阀芯，阀芯将内腔分为第一腔和第二腔；阀芯用于防止机油由第一腔流入第二腔，且阀芯能够沿壳体的延伸方向移动。
可选地，控制阀还包括位于壳体一端的阀座；调节机构还包括弹簧，弹簧的两端分别与阀芯和阀座固定连接。
可选地，条形孔为多个，多个条形孔绕壳体的轴线周向分布。
可选地，控制阀的壳体与内冷油腔的出口处的内壁过盈配合。
可选地，控制阀的壳体焊接于内冷油腔的出口处。
一种发动机，包括上述的任一种活塞结构。
一种车辆，包括上述的发动机。
附图说明
图1为本发明实施例提供的活塞结构的剖视图；
图2为本发明实施例提供的活塞结构中控制阀的剖视图。
图标：1-活塞结构；2-活塞本体；3-内冷油腔；4-出口；5-控制阀；6-壳体；7-内腔；8-开孔；9-调节机构；10-第一腔；11-第二腔；12-阀座；13-弹簧；14-阀芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的活塞结构的结构示意图，参考图1，本发明实施例提供的活塞结构1，包括活塞本体2，活塞本体2具有内冷油腔3；还包括设置于内冷油腔3的出口4的控制阀5；其中，控制阀5包括壳体6，壳体6具有内腔7，内腔7与内冷油腔3连通；壳体6的侧壁具有用于令机油流出内腔7的开孔8，开孔8的开度可调节；当活塞本体2处于下止点时，控制阀5处于第一状态；当活塞本体2处于上止点时，控制阀5处于第二状态；处于第一状态下的控制阀5的开孔8开度大于处于第二状态下的控制阀5的开孔8开度。
本实施例提供的活塞结构1，在发动机运行过程中，当活塞本体2处于下止点时，控制阀5处于第一状态，即控制阀5的开孔8开度较大，再加上此时活塞本体2距离喷嘴的距离较近，在能够保证内冷油腔3的机油填充率的情况下，也能够实现机油在内冷油腔3中快进快出；当活塞本体2处于上止点时，控制阀5处于第二状态，即控制阀5的开孔8开度较小，虽然此时活塞本体2距离喷嘴的距离较远，但由于控制阀5的开孔8开度较小，流出内冷油腔3的机油量也减少，也就是说内冷油腔3中会存有更多的机油以对内冷油腔3进行冷却，在一定程度上提高了当活塞本体2处于上止点时内冷油腔3的机油填充率。
因此，这种设置方式，在不影响当活塞本体2处于下止点时内冷油腔3的机油填充率的前提下，还能够提高当活塞本体2处于上止点时内冷油腔3的机油填充率，有效提高了活塞本体2的冷却效率。
图2为本发明实施例提供的活塞结构中控制阀的结构示意图，参考图1-图2，作为一种可选的实施例，控制阀5还包括位于内腔7中的调节机构9；调节机构9用于根据活塞本体2的行程调节开孔8的开度，以令控制阀5在第一状态和第二状态之间切换。开孔8为条形孔，条形孔沿壳体6的延伸方向延伸；调节机构9包括阀芯14，阀芯14将内腔7分为第一腔10和第二腔11；阀芯14用于防止机油由第一腔10流入第二腔11，且阀芯14能够沿壳体6的延伸方向移动。控制阀5还包括位于壳体6一端的阀座12；调节机构9还包括弹簧13，弹簧13的两端分别与阀芯14和阀座12固定连接。
本实施例中，当活塞本体2从上止点运动至下止点时，控制阀5的阀芯14在自身惯性作用下具有一个向下的加速度，故而阀芯14继续向下运动至弹簧13处于压缩状态，使得处于内腔7的第一腔10的条形孔开度较大；因此当活塞本体2处于下止点时，控制阀5处于第一状态；再加上此时活塞本体2距离喷嘴的距离较近，在能够保证内冷油腔3的机油填充率的情况下，也能够实现机油在内冷油腔3中快进快出；
当活塞本体2从下止点运动至上止点时，控制阀5的阀芯14在自身惯性作用下具有一个向上的加速度，故而阀芯14继续向上运动以将弹簧13拉伸，使得处于内腔7的第一腔10的条形孔开度较小；因此当活塞本体2处于上止点时，控制阀5处于第二状态；虽然此时活塞本体2距离喷嘴的距离较远，但由于处于内腔7第一腔10的条形孔开度较小，使得通过第一腔10中的开孔8流出内冷油腔3的机油量也减少，也就是说内冷油腔3中会存有更多的机油以对内冷油腔3进行冷却，因此提高了当活塞本体2处于上止点时内冷油腔3的机油填充率。
本实施例中，弹簧13的设置方式能够进一步对阀芯14在内腔7中的移动起到导向作用，提高了阀芯14移动的稳定性；而阀芯14的设置，在能够实现调节处于内腔7第一腔10的条形孔的开度的同时，还能够防止机油由内腔7的第一腔10流入第二腔11；另外，弹簧13的两端分别与阀芯14和阀座12固定连接的方式操作简单、且成本较低，便于量产。
参考图2，作为一种可选的实施例，条形孔为多个，多个条形孔绕壳体6的轴线周向分布。
本实施例中，由于多个条形孔绕壳体6的轴线周向分布，也就是说流入内腔7第一腔10中的机油无论如何发散，都能够保证会从条形孔中流出，提高了机油在内冷油腔3中的循环的效率，从而提高了活塞结构1的冷却效果。
作为一种可选的实施例，控制阀5的壳体6与内冷油腔3的出口4处的内壁过盈配合。
作为一种可选的实施例，控制阀5的壳体6焊接于内冷油腔3的出口4处，以使得控制阀5能够更加稳定地固定内冷油腔3的出口4。
本发明实施例还提供了一种发动机，包括上述的任一种活塞结构1。
本实施例中，发动机的有益效果与上述的任一种活塞结构1的有益效果相同，不再赘述。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括上述的发动机。
本实施例中，车辆的有益效果与上述的发动机的有益效果相同，不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种活塞结构，包括活塞本体，所述活塞本体具有内冷油腔；其特征在于，还包括设置于所述内冷油腔的出口的控制阀；其中，
所述控制阀包括壳体，所述壳体具有内腔，所述内腔与所述内冷油腔连通；
所述壳体的侧壁具有用于令机油流出所述内腔的开孔，所述开孔的开度可调节；
当所述活塞本体处于下止点时，所述控制阀处于第一状态；当所述活塞本体处于上止点时，所述控制阀处于第二状态；
处于所述第一状态下的控制阀的开孔开度大于处于所述第二状态下的控制阀的开孔开度。
2.根据权利要求1所述的活塞结构，其特征在于，所述控制阀还包括位于所述内腔中的调节机构；
所述调节机构用于根据所述活塞本体的行程调节所述开孔的开度，以令所述控制阀在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
3.根据权利要求2所述的活塞结构，其特征在于，所述开孔为条形孔，所述条形孔沿所述壳体的延伸方向延伸；
所述调节机构包括阀芯，所述阀芯将所述内腔分为第一腔和第二腔；
所述阀芯用于防止机油由所述第一腔流入所述第二腔，且所述阀芯能够沿所述壳体的延伸方向移动。
4.根据权利要求3所述的活塞结构，其特征在于，所述控制阀还包括位于所述壳体一端的阀座；
所述调节机构还包括弹簧，所述弹簧的两端分别与所述阀芯和所述阀座固定连接。
5.根据权利要求3所述的活塞结构，其特征在于，所述条形孔为多个，多个所述条形孔绕所述壳体的轴线周向分布。
6.根据权利要求1-5任一项所述的活塞结构，其特征在于，所述控制阀的壳体与所述内冷油腔的出口处的内壁过盈配合。
7.根据权利要求1-5任一项所述的活塞结构，其特征在于，所述控制阀的壳体焊接于所述内冷油腔的出口处。
8.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的活塞结构。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的发动机。
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