CN206054123U - 增压中冷天然气发动机活塞结构 - Google Patents
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Abstract
增压中冷天然气发动机活塞结构，其特征在于活塞体顶部设置有凹形槽状燃烧室，第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽内分别设置有相适配的第一活塞环、第二活塞环、第三活塞环、油环；第一活塞环外圆镶嵌有复合陶瓷镀铬层；第二活塞环外圆镶嵌有铬锥层；第三活塞环外圆下侧开设有倒V形环状缺口，倒V形环状缺口外边沿为鼻式扁平状外肩；第四环槽与活塞油孔相连，设置于第四环槽内的油环为上、下两片式组合环；本实用新型增加了燃烧室容积，第一活塞环、第二活塞环在外圆分别设置复合陶瓷镀铬层、镀铬锥形层，加强自润滑性和耐磨性；第三活塞环外圆鼻式扁平状外肩增强了刮油效果；三片式组合油环能够有效解决进气负压倒吸油的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机部件技术领域，更具体地说是一种增压中冷天然气发动机活塞结构。
背景技术
目前，随着天然气田的大量发现和开采，天然气相对于燃油的价格优势逐渐显现，而且天然气发动机的尾气排放相对于燃油发动机更环保一些；在目前全社会提倡低碳环保、绿色出行的环境下，天然气发动机越来越受到重视。现在的天然气发动机大都是在汽油发动机的基础上改进的，很多零部件并不能完全适用于天然气发动机，这样不能发挥出天然气发动机最优性能，造成燃料浪费。在燃油发动机的基础上，开发天然气发动机，活塞的上燃烧室容积要加大，加大燃烧室容积后，要保证活塞承受热负荷和机械负荷的作用，保证活塞及整机的安全；在柴油机的基础上，开发天然气发动机,活塞环的热负荷高，且小负荷与怠速工况运行存在较大负压，要保证低的机油消耗率和低漏气量，活塞环组要进行重新开发。同时，在天然气燃烧时易产生酸性物质，对天然气发动机活塞、活塞环有腐蚀作用，降低活塞、活塞环使用寿命；天然气发动机活塞润滑性差，磨损相对严重。
发明内容
为解决上述问题，克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够完全发挥整机性能、耐磨、安全的增压中冷天然气发动机活塞结构。
为实现上述目的，本实用新型提供的增压中冷天然气发动机活塞结构，包括活塞体；其特征在于活塞体顶部设置有盆状燃烧室，所述活塞体外表面上部由上至下依次设置有截面为矩形的第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽，所述第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽内分别设置有相适配的第一活塞环、第二活塞环、第三活塞环、油环；所述第一活塞环截面为矩形，环外圆镶嵌有复合陶瓷镀铬层；所述第二活塞环截面为矩形，环外圆镶嵌有镀铬锥形层；所述第三活塞环环外圆下侧开设有倒V状环形缺口，所述倒V状环形缺口外边沿为鼻式扁平状外肩，第三活塞环环外圆设置为锥面；所述第四环槽与活塞油孔相连，设置于第四环槽内的油环为中间衬簧、衬簧上、下分别设置一个刮片的两片式组合环。
进一步地，所述第一环槽设置于活塞体顶部燃烧室的底平面下部，活塞体顶部燃烧室的底平面与第一环槽上侧面高度差为4mm。
进一步地，活塞体顶部燃烧室的直径与活塞体裙部最大直径的比为0.74。
进一步地，活塞体顶部厚度与活塞体裙部最大直径的比为0.13。
本实用新型的有益效果是：本实用新型增加了燃烧室容积，通过控制燃烧室直径与活塞体裙部最大直径的比及活塞顶部厚度与活塞体裙部最大直径的比,发挥发动机最佳性能的同时保证活塞承受热负荷和机械负荷的能力；活塞体设置四道环槽，其中设置三道活塞环和一道油环，第一活塞环、第二活塞环考虑天然气燃烧时易产生酸性物质，对天然气发动机活塞缸筒有腐蚀作用，天然气发动机活塞润滑性差，磨损相对严重的问题，在环外圆分别设置复合陶瓷镀铬层、铬锥，加强自润滑性和耐磨性；第三活塞环环外圆鼻式扁平状外肩且环外圆有微少的锥面增强了刮油和润滑效果；两片式组合油环能够有效解决进气负压倒吸油的问题。
附图说明：
附图1是本实用新型活塞体的主视剖视结构示意图；
附图2是本实用新型活塞体的左视剖视结构示意图；
附图3是本实用新型A-A处的结构示意图；
附图4是本实用新型活塞体的主视结构示意图；
附图5是本实用新型第一活塞环的轴截面结构示意图；
附图6是本实用新型第二活塞环的轴截面结构示意图；
附图7是本实用新型第三活塞环的轴截面结构示意图；
附图中：1、燃烧室，2、第一环槽，3、第二环槽，4、第三环槽，5、第四环槽，6、活塞体，7、第一活塞环，8、第二活塞环，9、第三活塞环，10、油环，11、复合陶瓷镀铬层，12、镀铬锥形层，13、外肩。
具体实施方式：
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型进行更加详细的描述。
在对本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在附图1-7中，本实用新型提供的增压中冷天然气发动机活塞结构，包括活塞体6；其特征在于活塞体6顶部设置有盆状燃烧室1，所述活塞体6外表面上部由上至下依次设置有截面为矩形的第一环槽2、第二环槽3、第三环槽4、第四环槽5，所述第一环槽2、第二环槽3、第三环槽4、第四环槽5内分别设置有相适配的第一活塞环7、第二活塞环8、第三活塞环9、油环10；所述第一活塞环7截面为矩形，环外圆镶嵌有复合陶瓷镀铬层11；所述第二活塞环8截面为矩形，环外圆镶嵌有镀铬锥形层12；所述第三活塞环9环外圆下侧开设有倒V状环形缺口，所述倒V状环形缺口外边沿为鼻式扁平状外肩13，第三活塞环9环外圆设置为锥面；所述第四环槽5与活塞油孔相连，设置于第四环槽5内的油环10为中间衬簧、衬簧上、下分别设置一个刮片的两片式组合环。
所述第一环槽2设置于活塞体6顶部燃烧室1的底平面下部，活塞体6顶部燃烧室1的底平面与第一环槽2上侧面高度差为4mm；活塞体6顶部燃烧室1的直径与活塞体6裙部最大直径的比为0.74；活塞体6顶部厚度与活塞体6裙部最大直径的比为0.13。
具体地：
第一活塞环7和第二活塞环8热负荷高，受高温燃气冲击大，材料选用球墨铸铁，抗弯强度和弹性系数比合金铸铁高，受冲击不易破坏，材料中含有石墨，耐磨性好。
第一活塞环7环高3.5mm，径向厚度5.3mm，环外圆镶嵌复合陶瓷镀铬层11，轴截面矩形设计，密封性能好；天然气燃烧易产生酸性物质且润滑条件恶劣，采用镶嵌复合陶瓷镀铬层11表面处理具有良好的自润滑性和耐磨性。
第二活塞环8：环高2.5mm，径向厚度5.3mm，外圆镶嵌镀铬锥形层12，轴截面矩形设计，既兼顾密封的同时，又保证了润滑及耐磨性。
第三活塞环9：材料采用高强度合金铸铁，环高2.5mm，径向厚度5.4mm，轴截面矩形设计，环外圆为鼻式扁平状外肩13，密封性良好且能够配合油环10加强刮油效果。
油环10：由上下两个刮片和中部一个衬簧构成，接触压力高，上下刮片能够分别独立动作，对缸套的变形适应性好，回油路通畅，刮片与环槽上下侧面贴合紧密，刮油性及油密封性好,有效解决负压窜油的问题。
本实用新型增加了燃烧室1容积，通过控制燃烧室1直径与活塞体6裙部最大直径的比及活塞顶部厚度与活塞体6裙部最大直径的比,发挥发动机最佳性能的同时保证活塞承受热负荷和机械负荷的能力；活塞体6设置四道环槽，其中设置三道活塞环和一道油环10，第一活塞环7、第二活塞环8考虑天然气燃烧时易产生酸性物质，对天然气发动机活塞缸筒有腐蚀作用，天然气发动机活塞润滑性差，磨损相对严重的问题，在环外圆分别设置复合陶瓷镀铬层11、铬锥，加强自润滑性和耐磨性；第三活塞环9环外圆鼻式扁平状外肩13且环外圆有微少的锥面增强了刮油和润滑效果；两片式组合油环10能够有效解决进气负压倒吸油的问题。
Claims (4)
1.增压中冷天然气发动机活塞结构，包括活塞体（6）；其特征在于活塞体（6）顶部设置有盆状燃烧室（1），所述活塞体（6）外表面上部由上至下依次设置有截面为矩形的第一环槽（2）、第二环槽（3）、第三环槽（4）、第四环槽（5），所述第一环槽（2）、第二环槽（3）、第三环槽（4）、第四环槽（5）内分别设置有相适配的第一活塞环（7）、第二活塞环（8）、第三活塞环（9）、油环（10）；所述第一活塞环（7）截面为矩形，环外圆镶嵌有复合陶瓷镀铬层（11）；所述第二活塞环（8）截面为矩形，环外圆镶嵌有镀铬锥形层（12）；所述第三活塞环（9）环外圆下侧开设有倒V形环状缺口，所述倒V形环状缺口外边沿为鼻式扁平状外肩（13），第三活塞环（9）环外圆设置为锥面；所述第四环槽（5）与活塞油孔相连，油环（10）中间设置衬簧，衬簧上、下分别设置一个刮片。
2.如权利要求1所述的增压中冷天然气发动机活塞结构，其特征在于所述第一环槽（2）设置于活塞体（6）顶部燃烧室（1）的底平面下部，活塞体（6）顶部燃烧室（1）的底平面与第一环槽（2）上侧面高度差为4mm。
3.如权利要求1所述的增压中冷天然气发动机活塞结构，其特征在于活塞体（6）顶部燃烧室（1）的直径与活塞体（6）裙部最大直径的比为0.74。
4.如权利要求1所述的增压中冷天然气发动机活塞结构，其特征在于活塞体（6）顶部厚度与活塞体（6）裙部最大直径的比为0.13。
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