CN212318174U - 一种环岸非对称的活塞及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环岸非对称的活塞及发动机，涉及发动机活塞领域，包括活塞环岸和活塞环槽，所述活塞环岸的表面分为推力侧面和反推力侧面，所述活塞顶面中反推力侧面形成的椭圆弧小于推力侧面形成的椭圆弧，本实用新型结构简单，通过将活塞环岸推力侧面和反推力侧面设计成不对称的形式，在保证活塞环岸强度的前提下，使反推力侧环岸的体积设置成小于现有技术环岸的体积，相较于现有技术中反推力侧环岸在发动机运行温度较高或活塞运动摆角过大的工况下与气缸壁发生碰撞产生拉痕的现象，本实用新型通过减小反推力侧体积，能够有效降低活塞反推力侧环岸与气缸壁发生碰撞使活塞产生拉痕的可能性。

Description

一种环岸非对称的活塞及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机活塞领域，具体是一种环岸非对称的活塞及发动机。

背景技术

活塞在发动机缸筒运行过程中，活塞环岸受热膨胀，环岸径增大，为预防环岸与缸筒过接触，会将环岸设计椭圆来避免环岸与缸筒的接触带来的噪音，同时考虑到活塞运行姿势恶劣的影响，现有活塞的环岸径向截面一般设计为椭圆，以正圆或对称椭圆设计为主。

在一些温度过大或者活塞运动摆动过大的时候，活塞的推力侧和反推力侧受力不同，(推力侧一般为活塞在做功行程中受力较大的一面，活塞的反推力侧为与推力侧相对应的一面，)当活塞采用正圆或对称椭圆设计时，活塞在做功过程中，活塞环岸受热膨胀，由于活塞推力侧与反推力侧两端的受力不同，导致推力侧压缩量比反推力侧压缩量大，易出现活塞推力侧与气缸壁间隙刚好，活塞反推力侧与气缸间隙小的现象，导致活塞在气缸内运动的过程中，活塞反推力侧环岸与气缸壁接触，使活塞产生拉痕。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环岸非对称的活塞及发动机，通过将活塞环岸的推力侧面和反推力侧面设计成不对称的形式，使活塞在使用的过程中，能够降低反推力侧环岸与气缸发生接触的可能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种环岸非对称的活塞，包括活塞环岸和活塞环槽，所述活塞环岸的表面分为推力侧面和反推力侧面，所述活塞的顶面中反推力侧面形成的椭圆弧小于推力侧面形成的椭圆弧，所述活塞的顶面中反推力侧面的顶点与推力侧面镜像到反推力侧面一端后的顶点之间的水平距离为L1，所述活塞环岸轴向横截面中的反推力侧面与镜像到反推力侧面一端后的推力侧面形成一个交点，所述交点与活塞环槽上端壁之间的竖直距离为L2，所述L1的尺寸范围为：0.04-0.06mm，所述L2＝(0.0045*发动机升功率+0.146)mm。

作为本实用新型进一步的方案：所述L1的尺寸范围为0.045-0.055mm。

一种发动机，包括上述所述的一种活塞。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构新颖，通过将活塞环岸推力侧面和反推力侧面设计成不对称的形式，在保证活塞环岸强度的前提下，使反推力侧环岸的体积设置成小于现有技术环岸的体积，相较于现有技术中反推力侧环岸在发动机运行温度较高或活塞运动摆角过大的工况下与气缸壁碰撞产生拉痕的现象，本实用新型中通过减小反推力环岸体积，能够有效降低活塞反推力侧环岸与气缸壁发生碰撞使活塞产生拉痕的可能性。

附图说明

图1为一种环岸非对称的活塞改进前后的正视剖面结构示意图；

图2为一种环岸非对称的活塞改进前后的俯视剖面结构示意图；

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。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种环岸非对称的活塞及发动机，所述活塞包括活塞环岸和活塞环槽，所述活塞环岸的表面均分为推力侧面和反推力侧面，所述活塞环岸顶面中反推力侧面形成的椭圆弧小于推力侧面形成的椭圆弧，使推力侧面和反推力侧面形成不对称的形式，当使用该活塞的发动机在工作状态下时，活塞环岸受热膨胀，活塞推力侧受力大于活塞反推力受力，导致推力侧压缩变形量大于反推力侧压缩变形量，通过本实用新型中将活塞推力侧环岸和反推力侧环岸不对称的设计，在活塞最终实际运行状态中，压缩形变后的活塞推力侧环岸、反推力侧环岸与气缸壁之间间隙处于合理范围内，降低活塞反推力侧环岸因压缩形变量小与气缸壁发生碰撞使活塞产生拉痕的可能。

理论上活塞反推力侧环岸的体积设置的越小，与气缸壁发生碰撞使气缸壁产生拉痕的可能性就越小，但是当反推力侧环岸的体积小到一定程度后，会对活塞环岸的强度产生影响，因此反推力侧环岸的体积需要保持在一定范围内，才能够使活塞既不影响使用强度，又能尽可能的降低活塞反推力侧环岸与气缸壁接触产生拉痕的可能性。

所述活塞顶面中的反推力侧面的顶点与推力侧面镜像到反推力侧面一端后的顶点之间的水平距离为L1，所述环岸轴向横截面中的反推力侧面与镜像到反推力侧面一端后的推力侧面形成一个交点，所述交点与活塞环槽上端壁之间的竖直距离为L2，所述L1的尺寸范围为：0.04-0.06mm，所述L2＝(0.0045*发动机升功率+0.146)mm，为验证“活塞环岸形状改变会降低因活塞推力侧环岸与反推力侧环岸的压缩形变量不同，使活塞反推力侧环岸与气缸壁接触产生拉痕的可能性”的这一原理推导，本实施例列举出下述实验推导证明：

当发动机的升功率为：53.74KW/L，根据L2＝(0.0045*发动机升功率+0.146)mm，可计算得出L2的数值为：0.3873mm，此时：

根据上图所述，当发动机的升功率为：53.74KW/L，L1与L2的取值分别为：L2＝0.3873mm且L1在0.04-0.06mm这个范围内时，活塞环岸根据上述参数设置改变后的形状既不会影响活塞的强度，又能够避免反推力侧环岸与气缸壁接触产生拉痕。

根据上述实验数据，能够验证当L2满足L2＝(0.0045*发动机升功率+0.146)mm，且L1可以取且不限于0.04mm、0.045mm、0.05mm、0.055mm、0.06mm时，活塞环岸既能够保证活塞的使用强度，又能够使活塞在运行过程中，压缩形变后的推力侧面、反推力侧面与气缸壁之间的间隙均处于合理范围内，降低活塞反推力侧环岸与气缸发生接触产生拉痕的可能。

本实用新型结构新颖，运行稳定，本实用新型通过将活塞环岸推力侧面和反推力侧面设计成不对称的形式，在保证活塞环岸强度的前提下，使反推力侧环岸的体积设置成小于现有环岸的体积，当活塞在使用的过程中，由于推力侧、反推力侧受力状态差异，导致活塞推力侧压缩变形量大于反推力侧压缩变形量，本实用新型中减小反推力侧环岸体积，降低活塞环岸与气缸壁发生碰撞使气缸壁产生拉痕的可能性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种环岸非对称的活塞，包括活塞环岸和活塞环槽，所述活塞环岸的表面分为推力侧面和反推力侧面，其特征在于，所述活塞的顶面中反推力侧面形成的椭圆弧小于推力侧面形成的椭圆弧，所述活塞的顶面中反推力侧面的顶点与推力侧面镜像到反推力侧面一端后的顶点之间的水平距离为L1，所述活塞环岸轴向横截面中的反推力侧面与镜像到反推力侧面一端后的推力侧面形成一个交点，所述交点与活塞环槽上端壁之间的竖直距离为L2，所述L1的尺寸范围为：0.04-0.06mm，所述L2＝(0.0045*发动机升功率+0.146)mm。

2.根据权利要求1所述的一种环岸非对称的活塞，其特征在于，所述L1的尺寸范围为0.045-0.055mm。

3.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-2任一所述的一种活塞。

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