CN209743056U - 一种活塞及具有该活塞的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞，包括活塞主体，活塞主体的裙部设置有用于与缸套接触的第一导向弧面，活塞主体的头部设置有用于与第一导向弧面配合、以避免活塞主体相对于缸套晃动的第二导向弧面；第一导向弧面凸出设置于裙部的外周部；第二导向弧面凸出设置于头部的外周部。本实用新型提供的活塞，可以避免只有一个导向弧面时活塞的晃动，使发生爆炸性燃烧时活塞的运行过程更加平稳，活塞与活塞环之间、活塞与缸套内壁之间的摩擦碰撞减少，从而降低发动机的漏气量和机油耗。本实用新型还公开了一种包括上述活塞的发动机。

Description

一种活塞及具有该活塞的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种活塞，此外，本实用新型还涉及一种包括上述活塞的发动机。

背景技术

为了避免活塞与缸套之间产生拉缸现象，现有技术中一般将活塞的第二环岸设置为大间隙结构01，如图1所示。

由于可燃气体的燃烧特性，燃气在发动机燃烧时存在爆炸性燃烧现象，大间隙结构01的存在，在产生爆炸性燃烧时，活塞受热膨胀之后与缸套之间仍然存在较大间隙，会使活塞的运行过程不平稳，使活塞与缸套、活塞与活塞环之间的配合不稳定，从而导致发动机的漏气量和油耗量增加。

综上所述，如何使活塞的运动过程更加平稳，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种活塞，可以使活塞的运动过程更加平稳。

另外，本实用新型还提供了一种包括上述活塞的发动机。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种活塞，包括活塞主体，所述活塞主体的裙部设置有用于与缸套接触的第一导向弧面，所述活塞主体的头部设置有用于与所述第一导向弧面配合、以避免所述活塞主体相对于所述缸套晃动的第二导向弧面；

所述第一导向弧面凸出设置于所述裙部的外周部；所述第二导向弧面凸出设置于所述头部的外周部。

优选的，所述第二导向弧面设置于所述头部的第二环岸的外周部。

优选的，所述第一导向弧面的第一最大直径位于所述裙部高度方向的下部，以使所述裙部高度方向的上部与所述缸套之间的第一上间隙、大于所述裙部高度方向的下部与所述缸套之间的第一下间隙；

所述第二导向弧面的第二最大直径位于所述第二环岸高度方向的下部，以使所述第二环岸高度方向的上部与所述缸套之间的第二上间隙、大于所述第二环岸高度方向的下部与所述缸套之间的第二下间隙。

优选的，所述第一导向弧面包括位于所述第一最大直径上部的第一上弧面和位于所述第一最大直径下部的第一下弧面；

所述第二导向弧面包括位于所述第二最大直径上部的第二上弧面和位于所述第二最大直径下部的第二下弧面；

且所述第一上弧面的高度与所述第一下弧面的高度之比，等于所述第二上弧面与所述第二下弧面的高度之比。

优选的，所述第一导向弧面的上端距离所述缸套的第一上距离、与所述第一上弧面的高度之比，等于所述第二导向弧面的上端距离所述缸套的第二上距离、与所述第二上弧面的高度之比；

所述第一导向弧面的下端距离所述缸套的第一下距离、与所述第一下弧面的高度之比，等于所述第二导向弧面的下端距离所述缸套的第二下距离、与所述第二下弧面的高度之比。

优选的，所述第一导向弧面和所述第二导向弧面均设置有耐磨涂层。

一种发动机，其特征在于，包括发动机缸体和活塞，所述活塞滑动设置于所述发动机缸体，且所述活塞为上述任一项所述的活塞。

本实用新型提供的活塞，包括活塞主体、活塞主体的裙部设置有用于与缸套接触的第一导向弧面、活塞主体的头部设置有用于与第一导向弧面配合、以避免活塞主体相对于缸套晃动的第二导向弧面；

第一导向弧面凸出设置于裙部的外周部；第二导向弧面凸出设置于头部的外周部。

在使用的过程中，第一导向弧面设置于裙部的外周部，并且类似于鼓状向裙部圆周方向的外周凸出设置，第二导向弧面设置于头部，且向头部的圆周方向的外周凸出设置；活塞运动过程中，第一导向弧面与第二导向弧面均与缸套内壁接触，且第一导向弧面与缸套内壁的接触为线接触，第二导向弧面与缸套内壁的接触也为线接触，第一导向弧面及第二导向弧面与缸套之间的线接触位于活塞主体不同的高度位置，因此可以使活塞与缸套内壁之间的接触位置增加，在活塞主体高度方向的剖面上，使活塞主体与缸套内壁之间形成线接触；且第二导向弧面与现有技术中的大间隙结构相比距离缸套内壁的间隙减小。

因此本实用新型提供的活塞，可以避免只有一个导向弧面时活塞的晃动，使发生爆炸性燃烧时活塞的运行过程更加平稳，活塞与活塞环之间、活塞与缸套内壁之间的摩擦碰撞减少，从而降低发动机的漏气量和机油耗。

本实用新型还提供了一种包括上述活塞的发动机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中活塞的设计方案示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为本实用新型所提供的活塞的具体实施例一的结构示意图；

图4为图3中B部分的局部放大图；

图5为图3中C部分的局部放大图。

图1-5中：

01为大间隙结构、1为裙部、11为第一导向弧面、2为头部、21为第二导向弧面、D1为第一最大直径、D2为第二最大直径。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种活塞，可以使发动机工作过程中活塞的运行过程更加平稳，降低发动机的漏气量和机油耗。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述活塞的发动机。

请参考图1-5，图1为现有技术中活塞的设计方案示意图；图2为图1中A部分的局部放大图；图3为本实用新型所提供的活塞的具体实施例一的结构示意图；图4为图3中B部分的局部放大图；图5为图3中C部分的局部放大图。

本实用新型提供的活塞，包括活塞主体、活塞主体的裙部1设置有用于与缸套接触的第一导向弧面11、活塞主体的头部2设置有用于与第一导向弧面11配合、以避免活塞主体相对于缸套晃动的第二导向弧面21；第一导向弧面11凸出设置于裙部1的外周部；第二导向弧面21凸出设置于头部2的外周部。

在使用的过程中，第一导向弧面11设置于裙部1的外周部，并且类似于鼓状向裙部1圆周方向的外周凸出设置，第二导向弧面21设置于头部2，且向头部2的圆周方向的外周凸出设置；活塞运动过程中，第一导向弧面11与第二导向弧面21均与缸套内壁接触，且第一导向弧面11与缸套内壁的接触为线接触，第二导向弧面21与缸套内壁的接触也为线接触，第一导向弧面11及第二导向弧面21与缸套之间的线接触位于活塞主体不同的高度位置，因此可以使活塞与缸套内壁之间的接触位置增加，在活塞主体高度方向的剖面上，使活塞主体与缸套内壁之间形成线接触；且第二导向弧面21与现有技术中的大间隙结构01相比距离缸套内壁的间隙减小。

因此本实用新型提供的活塞，相比于现有技术中的大间隙结构01，活塞可晃动的空间减小，并且高度方向上具有两段线接触，在高度方向的剖面上实现线定位，避免只有一个导向弧面时活塞的晃动，使发生爆炸性燃烧时活塞的运行过程更加平稳，活塞与活塞环之间、活塞与缸套内壁之间的摩擦碰撞减少，从而降低发动机的漏气量和机油耗。

需要进行说明的是，本实用新型中提到的第一导向弧面11、第二导向弧面21可以同时与缸套内壁接触，且第一导向弧面11、第二导向弧面21与缸套内壁之间的间隙可以避免拉缸现象的发生，又可以使活塞的运行过程更加平稳。

第一导向弧面11高度方向的尺寸可以与裙部1的高度相同，也可以低于裙部1的高度；第二导向弧面21可以位于活塞头部2的任一环岸的外周部。

另外，活塞环设置于活塞外周部的凹槽中，当活塞的运行过程不平稳时，活塞环与活塞之间的作用力增加，容易使活塞与活塞环之间的密封性降低。

优选的，可以将第二导向弧面21凸出设置于头部2的第二环岸的外周部。

需要进行说明的是，本实用新型中提到的第二环岸为位于活塞头部2第一环岸下部的环岸。

在使用的过程中，由于活塞的头部2最先接触燃烧的气体，因此活塞的温度由头部2至裙部1逐渐降低，活塞受热之后的膨胀量也是由头部2至裙部1逐渐降低；因此可以使第一导向弧面11的第一最大直径D1位于裙部1高度方向的下部，以使裙部1高度方向的上部与缸套之间的第一上间隙、大于裙部1高度方向的下部与缸套之间的第一下间隙。

第二导向弧面21的第二最大直径D2位于第二环岸高度方向的下部，以使第二环岸高度方向的上部与缸套之间的第二上间隙、大于第二环岸高度方向的下部与缸套之间的第二下间隙。

在使用的过程中，第一上间隙的高度大于第一下间隙的高度，第二上间隙的高度大于第二下间隙的高度，可以为膨胀量较大的上部提供足够的空间，避免因膨胀量过大二发生拉缸现象；具体第一上间隙与第一下间隙、以及第二上间隙与第二下间隙之间的比值需要根据实际情况确定。

在上述实施例的基础上，为了使第一导向弧面11与第二导向弧面21之间的配合更加完善，可以使第一导向弧面11包括位于第一最大直径D1上部的第一上弧面和位于第一最大直径D1下部的第一下弧面；第二导向弧面21包括位于第二最大直径D2上部的第二上弧面和位于第二最大直径D2下部的第二下弧面；且第一上弧面的高度与第一下弧面的高度之比，等于第二上弧面与第二下弧面的高度之比。

进一步讲，同时，还可以使第一导向弧面11的上端距离缸套的第一上距离、与第一上弧面的高度之比，等于第二导向弧面21的上端距离缸套的第二上距离、与第二上弧面的高度之比；第一导向弧面11的下端距离缸套的第一下距离、与第一下弧面的高度之比，等于第二导向弧面21的下端距离缸套的第二下距离、与第二下弧面的高度之比。

在上述实施例的基础上，为了避免活塞与缸套之间频繁的摩擦而使活塞磨损，可以在第一导向弧面11和第二导向弧面21设置耐磨涂层。

耐磨涂层可以通过喷涂的方式进行设置，也可以通过锚固的方式进行加工，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

除了上述活塞，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的活塞的发动机，该发动机八廓发动机缸体和活塞，且活塞设置于发动机缸体内，活塞为上述任一项提到的活塞，该发动机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

另外，需要进行说明的是，本实用新型中提到的第一导向弧面11和第二导向弧面21、第一上弧面和第二上弧面、第一下弧面和第二下弧面、第一最大直径D1和第二最大直径D2、第一上距离和第二上距离、第一下距离和第二下距离、第一环岸和第二环岸中的第一和第二只是为了说明位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的活塞及具有该活塞的发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种活塞，其特征在于，包括活塞主体，所述活塞主体的裙部(1)设置有用于与缸套接触的第一导向弧面(11)，所述活塞主体的头部(2)设置有用于与所述第一导向弧面(11)配合、以避免所述活塞主体相对于所述缸套晃动的第二导向弧面(21)；

所述第一导向弧面(11)凸出设置于所述裙部(1)的外周部；所述第二导向弧面(21)凸出设置于所述头部(2)的外周部。

2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述第二导向弧面(21)设置于所述头部(2)的第二环岸的外周部。

3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述第一导向弧面(11)的第一最大直径(D1)位于所述裙部(1)高度方向的下部，以使所述裙部(1)高度方向的上部与所述缸套之间的第一上间隙、大于所述裙部(1)高度方向的下部与所述缸套之间的第一下间隙；

所述第二导向弧面(21)的第二最大直径(D2)位于所述第二环岸高度方向的下部，以使所述第二环岸高度方向的上部与所述缸套之间的第二上间隙、大于所述第二环岸高度方向的下部与所述缸套之间的第二下间隙。

4.根据权利要求3所述的活塞，其特征在于，所述第一导向弧面(11)包括位于所述第一最大直径(D1)上部的第一上弧面和位于所述第一最大直径(D1)下部的第一下弧面；

所述第二导向弧面(21)包括位于所述第二最大直径(D2)上部的第二上弧面和位于所述第二最大直径(D2)下部的第二下弧面；

且所述第一上弧面的高度与所述第一下弧面的高度之比，等于所述第二上弧面与所述第二下弧面的高度之比。

5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，所述第一导向弧面(11)的上端距离所述缸套的第一上距离、与所述第一上弧面的高度之比，等于所述第二导向弧面(21)的上端距离所述缸套的第二上距离、与所述第二上弧面的高度之比；

所述第一导向弧面(11)的下端距离所述缸套的第一下距离、与所述第一下弧面的高度之比，等于所述第二导向弧面(21)的下端距离所述缸套的第二下距离、与所述第二下弧面的高度之比。

6.根据权利要求1-5任一项所述的活塞，其特征在于，所述第一导向弧面(11)和所述第二导向弧面(21)均设置有耐磨涂层。

7.一种发动机，其特征在于，包括发动机缸体和活塞，所述活塞滑动设置于所述发动机缸体，且所述活塞为权利要求1-6任一项所述的活塞。