CN203161366U - 一种乙醇燃料发动机的活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种乙醇燃料发动机的活塞，包括：具有顶部、头部和裙部的活塞本体；所述头部开有气环槽和油环槽，所述裙部开有销孔；所述活塞的火力岸为锥形。本实用新型具有耐高温、高机械载荷的优点，特别适合乙醇燃料发动机。

Description

一种乙醇燃料发动机的活塞

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，具体涉及一种乙醇燃料发动机的活塞。

背景技术

随着整个汽车行业向混合动力，可再生能源等趋势迅速发展，对汽车用发动机的要求也越来越高，传统的发动机及零部件设计及制造技术已经不能满足现代发动机的设计需求。在汽油中添加乙醇的技术使发动机能在排量不变，不降低性能的前提下，大大降低排放和燃油成本。但发动机燃烧含有较高含量的乙醇汽油时，产生的高爆发力、高燃烧温度直接作用于活塞，发动机燃烧100%乙醇时，最大爆发压力将达到90MPa以上，使活塞承受的热负荷及机械负荷越来越大，如果继续采用传统的活塞设计，就会出现一系列问题，导致发动机无法正常工作。

例如活塞由于热负荷越来越大，头部受热膨胀的量越来越大，极易与缸孔配合间隙不足，导致发动机拉缸发生；高温使活塞材料处于熔融状态，尤其是温度较高的第一道环槽，极易与活塞环发生粘结，导致活塞环卡死；销座也将承受比燃烧汽油的发动机更大的机械负荷，应力集中更严重，因此，经常会在销座上部发生开裂的失效现象，

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种耐高温、高机械载荷的活塞，特别适用于乙醇燃料发动机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种乙醇燃料发动机的活塞，包括：

具有顶部、头部和裙部的活塞本体；

所述头部开有气环槽和油环槽，所述裙部开有销孔；

所述活塞的火力岸为锥形。

优选地，所述销孔的中心线与所述活塞的中心线异面。

优选地，所述销孔呈喇叭状，越靠近所述活塞的轴线内径越大。

优选地，所述销孔的销座上设置有加强筋。

优选地，距离所述顶部最近的所述气环槽具有厚度为10μm的氧化膜。

优选地，所述油环槽的偏向油环槽下端面的位置设置有回油孔，且所述回油孔的直径大于所述油环槽的宽度。

本实用新型的有益效果在于：

由于火力岸为锥形，因此即使头部受热膨胀，仍能保证活塞与缸孔之间具有足够的配合间隙。

进一步地，由于销孔的中心线与活塞的中心线异面，安装完成后使活塞销向作功行程中受主侧压力的一方偏移，能够使活塞在从压缩行程到作功行程中较为柔和地从压向气缸的一面过渡到压向气缸的另一面，以减小敲缸的声音。

进一步地，销孔呈喇叭状，降低了销座的应力集中，降低了开裂风险。在销座上设置加强筋同样能够降低开裂风险。

进一步地，在距离顶部最近的气环槽处通过阳极氧化处理形成10μm的氧化膜，能够有效提高头部的耐磨损性和耐热性，防止安装的活塞环因高温而卡死。

进一步地，回油孔偏向油环槽的下端面，而不是设置在环油槽的中间位置，且回油孔的直径大于油环槽的宽度，保证了油环从气缸壁上刮下的机油经回油孔流回油底壳。

附图说明

接下来将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细描述，其中:

图1为本实用新型的实施例的活塞结构立体示意图，

图2为本实用新型的实施例的活塞结构主视图，

图3为沿图2的A-A剖视图，

图4为本实用新型的实施例的活塞结构右视图，

图5为沿图4的B-B剖视图，

图6为本实用新型的实施例的活塞结构仰视图。

上图中序号：顶部1、火力岸2、气环槽3、油环槽4、回油孔5、裙部6、销孔7、销座8、销座加强筋9、销孔中心线10。

具体实施方式

参考图1，活塞包括三部分：顶部1、头部、和裙部6。其中顶部1承受气体压力，是气缸燃烧室的组成部分，顶部1在设配气门的位置设置有避让坑；头部指最靠近顶部1的第一道环槽（图中的气环槽3）到销孔7以上部分，头部开有至少两道气环槽3和一道油环槽4。裙部6指从油环槽4下端面起至活塞最下端的部分，裙部6开有销孔7，用于插入活塞销，实现活塞与连杆之间的连接，销孔7的周围为销座8，销座8用于与活塞销配合。结合图1、图4、图5可见，回油孔5偏向油环槽4的下端面，而不是位于油环槽的中间位置，并且回油孔5的直径d3大于油环槽的宽度w，这有利于油环从气缸壁上刮下的机油经回油孔流回油底壳。

参考图2，活塞顶面直径d4小于活塞经过销孔7的直径处的直径d5，既火力岸2为锥形。由于火力岸2的位置为活塞受热最集中的位置，因此在乙醇燃料燃烧具有较高温度的条件下，锥形的火力岸形状保证了受热膨胀时活塞仍然与缸孔之间有足够的配合间隙。

参考图3，销孔7距离活塞轴线最远处的内径d1小于距离活塞轴线最近处的内径d2，且d1到d2为直线或者抛物线光滑过渡，使销孔7呈喇叭状。当插入活塞销后，销座8与活塞销的接触面积增大，降低了销座8的应力集中。

参考图5，销孔中心线10（中心线10为垂直于纸面的直线，显示为图中的实现十字交叉点），与活塞的中心线（图中的点划线）异面。活塞安装后，活塞销向作功行程中受主侧压力的一方偏移，能够使活塞在从压缩行程到作功行程中较为柔和地从压向气缸的一面过渡到压向气缸的另一面，以减小敲缸的声音。

参考图6，为了进一步防止销座8的开裂，销座8与裙部6之间设置了销座加强筋9。

由于距离活塞顶部1最近的活塞第一环槽（既图中所指示的气环槽3）处以上的温度最高，因此优选在该处通过阳极氧化处理形成10μm的氧化膜，以提高该环槽的耐磨性、耐热性，避免活塞环卡死。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不被限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (6)

1.一种乙醇燃料发动机的活塞，包括：

具有顶部、头部和裙部的活塞本体；

所述头部开有气环槽和油环槽，所述裙部开有销孔；

其特征在于，所述活塞的火力岸为锥形。

2.根据权利要求1所述的乙醇燃料发动机的活塞，其特征在于，所述销孔的中心线与所述活塞的中心线异面。

3.根据权利要求1所述的乙醇燃料发动机的活塞，其特征在于，所述销孔呈喇叭状，销孔的内径越靠近所述活塞的轴线越大。

4.根据权利要求1所述的乙醇燃料发动机的活塞，其特征在于，所述销孔的销座上设置有加强筋。

5.根据权利要求1所述的乙醇燃料发动机的活塞，其特征在于，距离所述顶部最近的所述气环槽具有厚度为10μm的氧化膜。

6.根据权利要求1所述的乙醇燃料发动机的活塞，其特征在于，所述油环槽的偏向油环槽下端面的位置设置有回油孔，且所述回油孔的直径大于所述油环槽的宽度。

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