CN213298134U - 一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，包括活塞顶和活塞裙，所述活塞顶顶端设置有活塞顶上表面，且活塞顶对应活塞顶上表面的中心开设有燃烧室，所述燃烧室的顶端开口为喉口，且燃烧室的底端均匀设置有内冷油腔散热片，所述活塞顶的外侧设置有活塞火力岸，且活塞顶的底端外圈为活塞顶外连接面，内圈为活塞顶内连接面，凹槽式的内冷油腔散热片，与等截面内冷油腔相比加大了散热面积，提高了冷却效果；活塞顶和活塞裙为分体式结构，分别采用模具锻造成形，易于分体加工成型；通过激光焊接、高能束焊接、摩擦焊接、钎焊等固定方式将活塞顶和活塞裙连接，组成封闭的冷却油腔，多种连接方式，适用于多种结构形式的活塞。
Description
技术领域
本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞。
背景技术
活塞是动机气缸体中作往复运动的重要零件。钢活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关。汽油机多采用平顶活塞，其优点是吸热面积小。柴油机活塞顶部常常有各种样式的气门坑和燃烧室，其具体形状、位置和大小都必须与柴油机的混合气形成与燃烧的要求相适应。
由于燃烧过程产生的热量非常高，必须对活塞施行强制冷却。一般情况下，载重汽车发动机的单位面积功率超过0.29kW/cm2，中等功率船用柴油机的单位活塞面积功率超过0.15kW/cm2，就需要对活塞进行冷却。这种情况下需要对活塞进行振荡冷却，以保证活塞承受的热量被排出，振荡冷却就是在活塞顶部和裙部之间设置内冷却油腔，冷却油从油腔的一侧进油孔注入，从对面一侧的回油孔排出，冷却机油受惯性力的作用在油腔内振荡，机油与油腔内壁面相对速度较大，并且形成紊流，提高了冷却介质和内壁面之间的热交换，散热面积是影响热交换的因素之一，当燃油在燃烧室中燃烧时，燃烧室喉口部位会受到高温高压的燃气冲击，当钢活塞的温度超过摄氏600度时，燃烧室喉口容易形成氧化皮，导致钢活塞喉口开裂，影响钢活塞的可靠性。这样，对活塞的冷却显得格外重要。
目前市场上的钢活塞具有等截面的内冷油腔，虽然冷却效果较好，但是随着爆压及功率的进一步提升，等截面的内冷油腔的散热面积小，散热效果受到了限制，燃烧所产生的热量不能迅速被冷却油带走，对活塞环槽、顶部和喉口的热影响加大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，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：一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，包括活塞顶和活塞裙，所述活塞顶顶端设置有活塞顶上表面，且活塞顶对应活塞顶上表面的中心开设有燃烧室，所述燃烧室的顶端开口为喉口，且燃烧室的底端均匀设置有内冷油腔散热片，所述活塞顶的外侧设置有活塞火力岸，且活塞顶的底端外圈为活塞顶外连接面，内圈为活塞顶内连接面，所述活塞顶和活塞裙通过活塞顶外连接面以及活塞顶内连接面连接固定，且活塞顶和活塞裙连接处开设有内冷油腔。
优选的，所述活塞裙的内部开设有连杆腔，且活塞裙的顶端外侧设有活塞环槽。
优选的，所述活塞顶和活塞裙的连接面活塞顶外连接面与活塞顶内连接面皆为焊接固定。
优选的，所述内冷油腔散热片和活塞顶为一体式结构，且内冷油腔散热片为曲面结构。
优选的，所述活塞环槽为环形槽结构，且活塞环槽和活塞裙为一体式结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：凹槽式的内冷油腔散热片，与等截面内冷油腔相比加大了散热面积，提高了冷却效果；活塞顶和活塞裙为分体式结构，分别采用模具锻造成形，易于分体加工成型；通过激光焊接、高能束焊接、摩擦焊接、钎焊等固定方式将活塞顶和活塞裙连接，组成封闭的冷却油腔，多种连接方式，适用于多种结构形式的活塞。
附图说明
图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；
图2为本实用新型的活塞顶俯视结构示意图；
图中：1、活塞顶；101、活塞顶上表面；102、燃烧室；103、喉口；104、内冷油腔散热片；105、活塞火力岸；106、活塞顶外连接面；107、活塞顶内连接面；2、活塞裙；201、连杆腔；202、活塞环槽；3、内冷油腔。
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。
请参阅图1和图2，本实用新型提供如下技术方案：一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，包括活塞顶1和活塞裙2，活塞顶1顶端设置有活塞顶上表面101，且活塞顶1对应活塞顶上表面101的中心开设有燃烧室102，燃烧室102的顶端开口为喉口103，且燃烧室102的底端均匀设置有内冷油腔散热片104，活塞顶1的外侧设置有活塞火力岸105，且活塞顶1的底端外圈为活塞顶外连接面106，内圈为活塞顶内连接面107，活塞顶1和活塞裙2通过活塞顶外连接面106以及活塞顶内连接面107连接固定，且活塞顶1和活塞裙2连接处开设有内冷油腔3。
为了使活塞裙2便于散热，本实施例中，优选的，活塞裙2的内部开设有连杆腔201，且活塞裙2的顶端外侧设有活塞环槽202。
为了使活塞顶1和活塞裙2固定牢固，本实施例中，优选的，活塞顶1和活塞裙2的连接面活塞顶外连接面106与活塞顶内连接面107皆为焊接固定。
为了使内冷油腔散热片104强度更大，本实施例中，优选的，内冷油腔散热片104和活塞顶1为一体式结构，且内冷油腔散热片104为曲面结构。
为了使活塞裙2整体强度更大，本实施例中，优选的，活塞环槽202为环形槽结构，且活塞环槽202和活塞裙2为一体式结构。
本实用新型的工作原理及使用流程：当发动机的燃油在燃烧室102内部燃烧时，使燃烧室102的温度迅速升高，此时燃烧室喉口103部位的温度最高，然后燃烧室102将温度传导至凹槽曲面型的内冷油腔散热片104上，增大散热面积，有利于散热。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，包括活塞顶(1)和活塞裙(2)，其特征在于：所述活塞顶(1)顶端设置有活塞顶上表面(101)，且活塞顶(1)对应活塞顶上表面(101)的中心开设有燃烧室(102)，所述燃烧室(102)的顶端开口为喉口(103)，且燃烧室(102)的底端均匀设置有内冷油腔散热片(104)，所述活塞顶(1)的外侧设置有活塞火力岸(105)，且活塞顶(1)的底端外圈为活塞顶外连接面(106)，内圈为活塞顶内连接面(107)，所述活塞顶(1)和活塞裙(2)通过活塞顶外连接面(106)以及活塞顶内连接面(107)连接固定，且活塞顶(1)和活塞裙(2)连接处开设有内冷油腔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，其特征在于：所述活塞裙(2)的内部开设有连杆腔(201)，且活塞裙(2)的顶端外侧设有活塞环槽(202)。
3.根据权利要求2所述的一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，其特征在于：所述活塞顶(1)和活塞裙(2)的连接面活塞顶外连接面(106)与活塞顶内连接面(107)皆为焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，其特征在于：所述内冷油腔散热片(104)和活塞顶(1)为一体式结构，且内冷油腔散热片(104)为曲面结构。
5.根据权利要求2所述的一种凹槽式散热结构冷却腔钢活塞，其特征在于：所述活塞环槽(202)为环形槽结构，且活塞环槽(202)和活塞裙(2)为一体式结构。
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- 2020-09-28 CN CN202022166593.2U patent/CN213298134U/zh active Active
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