CN213743709U - 活塞、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活塞、发动机和车辆，该活塞包括相连接的头部和裙部；所述头部内设有内冷油道，所述内冷油道用于流通润滑液；所述裙部上设有活塞销座，所述活塞销座上设有用于容置活塞销的销孔；所述活塞销座上设有油孔，所述油孔朝向所述头部一侧延伸并与所述内冷油道连通，所述油孔用于导入或排出所述润滑液；其中，所述活塞销座上设有第一连通孔，所述第一连通孔连通所述油孔与所述销孔，以将部分所述润滑液引流至所述活塞销与所述销孔之间。本实用新型中活塞销与销孔之间的润滑良好，活塞销的抗咬合能力较强。

Description

活塞、发动机和车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种活塞、发动机和车辆。

背景技术

活塞是发动机中作往复运动的机件，活塞可以承受汽缸中燃烧室的气体压力，并将此压力通过活塞销和连杆传给曲轴。

其中，活塞包括顶部、头部和裙部，活塞的顶部用于与缸体围成燃烧室。头部位于顶部和裙部之间，可以将顶部吸收的热量传递给缸体。裙部设有活塞销座，活塞销座上设有销孔，活塞销可插设于销孔内。连杆上设有供活塞销穿过的连接孔，以使连杆伸入裙部内并与活塞销连接。

其中，活塞头部设有流通润滑液的内冷油道，头部上设有连通孔，连杆与活塞销连接的端部设有导油孔，导油孔连通连杆外壁面与连接孔。当连杆与活塞销连接时，头部上的通孔与导油孔连通，这样，可以将内冷油道内的润滑液引流至连接孔与活塞销的间隙中，润滑液可以沿活塞销的轴向流动直活塞销与销孔的间隙中。

然而，这样容易使得活塞销与销孔之间润滑液液体量较少，活塞销与销孔之间的润滑不良，导致活塞销咬合，甚至发动机报废。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种活塞、发动机和车辆，其中，活塞销与销孔之间的润滑良好。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例的第一方面提供一种活塞，其包括相连接的头部和裙部；头部内设有内冷油道，内冷油道用于流通润滑液；裙部上设有活塞销座，活塞销座上设有用于容置活塞销的销孔；活塞销座上设有油孔，油孔朝向头部一侧延伸并与内冷油道连通，油孔用于导入或排出润滑液；其中，活塞销座上设有第一连通孔，第一连通孔连通油孔与销孔，以将部分润滑液引流至活塞销与销孔之间。

如上所述的活塞，其中，第一连通孔的横截面尺寸从靠近销孔的一端到背离销孔的一端逐渐减小。

如上所述的活塞，其中，所述第一连通孔具有相对设置的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面和所述第二壁面分别位于所述第一连通孔的沿所述油孔长度方向的两侧；所述第一壁面与所述第二壁面之间的间距从靠近所述销孔的一端到背离所述销孔的一端逐渐减小。

如上所述的活塞，其中，第一壁面为平面或圆弧面；和/或，第二壁面为平面或圆弧面。

如上所述的活塞，其中，所述第一连通孔的沿所述油孔径向的第一尺寸小于或等于沿所述油孔长度方向的第二尺寸。

如上所述的活塞，其中，所述第一连通孔沿所述销孔的径向延伸，且所述第一连通孔的延伸方向与所述油孔的长度方向垂直设置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的活塞具有如下优点：活塞包括相连接的头部和裙部，头部内设有用于流通润滑液的内冷油道。裙部设有活塞销座，活塞销座上设有供活塞销穿过的销孔，连杆可通过活塞销与活塞连接。活塞销座上设有与内冷油道连通的油孔，以向内冷油道内倒入润滑液或排出润滑液。其中，活塞销座上还设有第一连通孔，第一连通孔连通油孔与销孔，这样，经油孔向内冷油道内喷射润滑液时，部分润滑液可直接通过第一连通孔引流至活塞销与销孔的间隙内，提高活塞销与销孔之间的润滑能力，活塞销的抗咬合能力较高。

本实用新型实施例的第二方面提供一种发动机，其包括连杆、活塞销以及上述第一方面所述的活塞；活塞销位于销孔内，连杆上设有供活塞销穿过的连接孔，连杆通过活塞销与活塞连接。

如上所述的发动机，其中，裙部内设有容纳连杆的连杆腔，活塞上设有第二连通孔，第二连通孔连通内冷油道与连杆腔；连杆上设有第三连通孔，第三连通孔连通连接孔与连杆腔，以将部分润滑液引流至活塞销与连接孔之间。

如上所述的发动机，其中，第二连通孔的个数为多个，多个第二连通孔沿内冷油道的长度方向间隔设置，且多个第二连通孔均与第三连通孔连通。

本实用新型实施例的第三方面提供一种车辆，其包括车辆本体和上述第二方面所述的发动机，发动机与车辆本体连接，用于为车辆本体提供动力。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的活塞、发动机和车辆所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的活塞的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的活塞的结构示意图二；

图3为图1中活塞裙部的结构示意图一；

图4为图3中活塞裙部的结构示意图二。

附图标记：

1：活塞；

10：头部；11：内冷油道；12：第二连通孔；

20：裙部；21：活塞销座；22：销孔；23：油孔；24：第一连通孔；241：第一壁面；242：第二壁面；25：连杆腔；

30：连杆；31：连接孔；32：第三连通孔；

40：活塞销；

50：喷液机构；

W：第一尺寸；L：第二尺寸。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

现有技术中，发动机运行时，活塞内冷油道内的润滑液依次通过头部的通孔、连杆的导油孔引流至连杆与活塞销之间的缝隙内，然后润滑液沿着活塞销的轴向向两侧流动，直至润滑液引流至活塞销与活塞销座之间，以实现活塞销与活塞销座之间的润滑。然而，这样容易导致活塞与活塞销座之间的润滑液较少，当发动机高速、高爆压的运转工况下，容易造成活塞销与活塞销座之间的油膜压力不足，导致活塞销发生咬合，甚至造成活塞拉缸、发动机报废等故障。

有鉴于此，本申请实施例在活塞销座上设置第一连通孔，第一连通孔连通油孔与销孔，这样，润滑液通过油孔进入内冷油道或排出内冷油道的过程中，会通过该第一连通孔直接引流至活塞销与销孔之间，使得活塞销与销孔之间的润滑液充足，活塞销与销孔之间的润滑良好，活塞销的抗咬合能力较高，发动机运行的安全性较高。

图1为本实用新型实施例提供的活塞的结构示意图一。图2为本实用新型实施例提供的活塞的结构示意图二。图3为图1中活塞裙部的结构示意图一。图4为图3中活塞裙部的结构示意图二。

请参阅图1至图4，本申请实施例提供一种活塞，活塞1包括相连接的头部10和裙部20；头部10内设有内冷油道11，内冷油道11用于流通润滑液；裙部20上设有活塞销座21，活塞销座21上设有用于容置活塞销40的销孔22；活塞销座21上设有油孔23，油孔23朝向头部10一侧延伸并与内冷油道11连通，油孔23用于导入或排出润滑液；其中，活塞销座21上设有第一连通孔24，第一连通孔24连通油孔23与销孔22，以将部分润滑液引流至活塞销40与销孔22之间。

具体的，活塞1应用于发动机，活塞1可在燃气压力下通过连杆30带动曲柄转动。活塞1的材质可以为铝硅合金、铜镍镁铝合金等，本实施例不进行限制。

其中，活塞1包括相连接的头部10和裙部20，头部10背离裙部20的一端为构成发动机燃烧室的顶部，顶部可以为平顶、凸顶或凹顶，本实施例不进行限制。

头部10的外部面上可以设置容置活塞环的气环槽，其与气缸接触，用于密封燃烧室，避免可燃混合气体泄漏至曲轴箱内。且头部10可以将顶部吸收的热量通过活塞环传递至气缸壁上，有助于活塞1散热。

裙部20内部中空，裙部20的内壁面上凸设有活塞销座21，活塞销座21设置在裙部20相对的两侧壁上，也就是裙部20的内壁面上设有两个活塞销座21。每个活塞销座21上均设有销孔22，两个销孔22同轴设置，活塞销40可插设于销孔22中，这样，活塞销40的两端均与裙部20连接。

可以理解的，发动机中连杆30的一端与活塞销40连接，连杆30的另一端与曲柄连接，这样，连杆30的与活塞销40连接的一端位于两个活塞销座21之间。

为对活塞销40进行润滑，头部10内设有内冷油道11，内冷油道11内用于流通润滑液。其中，内冷油道11可以呈环形，环形的内冷油道11的轴线可以与头部10的轴线重合。内冷油道11的横截面形状可以为圆形或其他形状。

活塞1上还设有与内冷油道11连通的油孔23，用于向内冷油道11内导入或排出润滑液。也就是说，油孔23包括进油孔和出油孔。油孔23可以设置在头部10或裙部20。本实施例以油孔23设置在裙部20的活塞销座21上为例进行说明。其中，喷液机构50可通过进油孔喷射润滑液，这样，润滑液可通过进油孔引流至内冷油道11内。

为提高活塞销40的润滑能力，活塞销座21上还设有第一连通孔24，第一连通孔24连通油孔23与销孔22。这样，润滑液在导入或排出内冷油道11的过程中，可以直接通过第一连通孔24引流至活塞销40与销孔22的间隙中，活塞销40与销孔22之间的润滑液较充足，易于在活塞销40与销孔22之间形成润滑油膜，提高了活塞销40的抗咬合能力。

其中，第一连通孔24可以单独设置在进油孔或单独设置在出油孔上，也可以同时在进油孔和出油孔上分别设置第一连通孔24，本实施例不进行限制。

在一些可选的实施方式中，两个活塞销座21上可以分别设置进油孔和出油孔，且进油孔和出油孔上分别设置第一连通孔24。这样，活塞销40的两端均可以流通有较充足的润滑液，活塞销40两端的抗咬合能力均较强。

考虑到第一连通孔24会降低活塞1的强度，本实施例中活塞的材质可以为铜镍美铝合金，也就是本实施例中的活塞可以为“钢活塞”。

在一些可选的实施方式中，第一连通孔24的横截面尺寸从靠近销孔22的一端到背离销孔22的一端逐渐减小。也就是说，第一连通孔24为锥形孔，第一连通孔24的内壁面倾斜设置，且越靠近油孔23的一端，第一连通孔24的口径越小。这样，第一连通孔24的内壁面可以形成导向作用，以引导更多的润滑液通过第一连通孔24流向销孔22，提高活塞销40的抗咬合能力。

在一些可选的实施方式中，第一连通孔24具有相对设置的第一壁面241和第二壁面242，第一壁面241和第二壁面242分别位于第一连通孔24的沿油孔23长度方向的两侧；第一壁面241与第二壁面242之间的间距从靠近销孔22的一端到背离销孔22的一端逐渐减小。

也就是说，考虑到润滑液在油孔23内沿油孔23的长度方向流动，润滑液具有沿油孔23长度方向的流速，且润滑液沿油孔23径向的速度分量较小，本实施例可以仅在第一连通孔24的沿油孔23长度方向的两侧设置倾斜的内壁面，降低第一连通孔24的制造精度。其表现为，沿第一连通孔24延伸方向，第一壁面241和第二壁面242之间的间距不同。

具体的，第一连通孔24沿油孔23长度方向的两个壁面分别为第一壁面241和第二壁面242。示例性的，第一壁面241可以位于第一连通孔24靠近头部10的一侧，第二壁面242可以为背离头部10的一侧。

那么，对于进油孔，进油孔内的润滑液从裙部20流向头部10一侧，当第一连通孔24设置在进油孔上，可以只将第一壁面241倾斜设置。当然，此时，也可以只将第二壁面242倾斜设置。

对于出油孔，出油孔内的润滑液从头部10流向裙部20一侧，当第一连通孔24设置在出油孔上，可以只将第二壁面242倾斜设置。当然，此时，也可以直只将第一壁面241倾斜设置。

可以理解的，无论第一连通孔24设置在进油孔还是出油孔，第一壁面241和第二壁面242均可以同时倾斜设置，本实施例不进行限制。

其中，当第一连通孔24的横截面形状不同，例如，当第一连通孔24为圆形孔，第一连通孔24的内壁面没有明显的分割界限。此时，第一壁面241可以理解为第一连通孔24内壁面的靠近头部10的部分，第二壁面242可以理解为第一连通孔24内壁面的背离头部10的部分。

在一些可选的实施方式中，第一壁面241为平面或圆弧面；和/或，第二壁面242为平面或圆弧面。也就是说，当第一壁面241或第二壁面242可以为倾斜设置的平面、圆弧面或其他类型的壁面，只要有利于润滑液导入销孔22即可。

示例性的，当第一壁面241和第二壁面242均倾斜设置时，第一壁面241可以为平面，第二壁面242可以为圆弧面，本实施例不进行限制。

在一些可选的实施方式中，第一连通孔24的横截面形状可以为圆形、方形等。考虑到油孔23为长度大于内径的狭长孔道，第一连通孔24的沿油孔23径向的第一尺寸W小于或等于沿油孔23长度方向的第二尺寸L。也就是说，第一连通孔24可以为条形孔，且第一连通孔24的沿油孔23长度方向的尺寸大于其他方向的尺寸。这样，第一连通孔24的孔面积较大，可以容许更多的润滑液经第一连通孔24引流至销孔22内，提高活塞销40的抗咬合能力。

其中，第一尺寸W可以小于或等于油孔23的内径，第二尺寸L可以小于销孔22的内径，以不过多的降低活塞1的强度为宜。

示例性的，请参阅图3和图4，第二尺寸L可以这样确定。具体的，在垂直于销孔22的剖面上，第一连通孔24沿销孔22周向的圆心角α的大小可以为60°±10°，这样，第二尺寸L大于第一尺寸W，可以允许较多的润滑液进入销孔22内，但是又不会过多的降低活塞1的强度。

在一些可选的实施方式中，根据油孔23延伸方向的不同，第一连通孔24可以位于销孔22轴线的靠近头部10的一侧，也可以位于销孔22轴线的背离头部10的一侧。本实施例不进行限制。

可以理解的，活塞销座21可以呈筒状凸设在裙部20的内壁面上。油孔23设置在活塞销座21上，为有利于润滑液流动，油孔23通常沿直线方向延伸。示例性的，油孔23的延伸方向可以与头部10的轴线平行设置。这样，销孔22为圆柱孔，销孔22的轴线与头部10的轴线垂直设置。油孔23为沿某一方向朝向头部10延伸的条形孔。

考虑到头部10承受燃烧室的燃气压力，裙部20承受侧压力，为不过多的降低活塞1的强度，第一连通孔24设置在销孔22与油孔23距离最小的位置处。即第一连通孔24沿销孔22的径向延伸，且第一连通孔24的延伸方向与油孔23的长度方向垂直设置。这样，第一连通孔24的孔体积较小，活塞1的强度较高。

示例性的，当油孔23的延伸方向与头部10的轴线平行设置时，第一连通孔24的中心线与销孔22的轴线垂直设置，且第一连通孔24的中心线与油孔23的长度方向垂直设置。

本申请实施例提供一种车辆，车辆包括车辆本体和发动机，发动机与车辆本体连接，用于为车辆本体提供动力。

其中，车辆可以是客车、货车、牵引汽车等，本实施例不限制车辆的种类。车辆包括车辆本体和发动机，发动机为车辆本体提供动力，以驱动车辆行走。

车辆本体可以为本领域技术人员熟知的结构。示例性的，车辆本体包括车身、底盘、电气设备以及发动机。

其中，发动机还包括本领域技术人员熟知的配气机构、冷却机构、燃料供给机构、点火机构、曲柄连杆机构等。曲柄连杆机构包括连杆30、活塞销40以及上述实施例所述的活塞1；活塞销40位于销孔22内，连杆30上设有供活塞销40穿过的连接孔31，连杆30通过活塞销40与活塞1连接。其中，活塞1的结构、工作原理以及有益效果已经在上述实施例中进行叙述，本实施例不再赘述。

其中，在发动机的做功行程，活塞1承受燃烧室内的燃气压力，并在气缸内做直线运动。连杆30通过活塞销40与活塞1转动连接，连杆30的另一端与曲柄转动连接，这样，可以将活塞1的直线运动转换为曲柄的转动，曲柄通过传动机构与车身连接，并输出动力。在排气行程中，飞轮释放能量，曲柄的转动转换为活塞1的直线运动。发动机的曲柄连杆机构循环往复，可以持续驱动车辆行走。

在一些可选的实施方式中，裙部20内设有容纳连杆30的连杆腔25，活塞1上设有第二连通孔12，第二连通孔12连通内冷油道11与连杆腔25；连杆30上设有第三连通孔32，第三连通孔32连通连接孔31与连杆腔25，以将部分润滑液引流至活塞销40与连接孔31之间。

也就是说，当连杆30与活塞1连接时，润滑液还可以经由第二连通孔12、第三连通孔32引流至连接孔31内壁面与活塞销40的间隙中，该部分润滑液可以沿活塞销40的长度方向向两侧流动，直至流动到销孔22与活塞销40之间的间隙内，以为提供活塞销40润滑。这样，提高了活塞销40与销孔22之间的润滑能力，活塞销40的抗咬合能力较高。

在一些可选的实施方式中，第二连通孔12的个数为多个，多个第二连通孔12沿内冷油道11的长度方向间隔设置，且多个第二连通孔12均与第三连通孔32连通。

这样，润滑液可以同时通过多个第二连通孔12导出内冷流道，使得更多的润滑液导流至销孔22与活塞销40之间的缝隙内，提高活塞销40与销孔22之间的润滑能力，提高活塞销40的抗咬合能力。

本说明书中各实施例或实施方式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相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种活塞，其特征在于，包括相连接的头部和裙部；所述头部内设有内冷油道，所述内冷油道用于流通润滑液；所述裙部上设有活塞销座，所述活塞销座上设有用于容置活塞销的销孔；所述活塞销座上设有油孔，所述油孔朝向所述头部一侧延伸并与所述内冷油道连通，所述油孔用于导入或排出所述润滑液；

其中，所述活塞销座上还设有第一连通孔，所述第一连通孔连通所述油孔与所述销孔，以将部分所述润滑液引流至所述活塞销与所述销孔之间。

2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述第一连通孔的横截面尺寸从靠近所述销孔的一端到背离所述销孔的一端逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述第一连通孔具有相对设置的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面和所述第二壁面分别位于所述第一连通孔的沿所述油孔长度方向的两侧；

所述第一壁面与所述第二壁面之间的间距从靠近所述销孔的一端到背离所述销孔的一端逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的活塞，其特征在于，所述第一壁面为平面或圆弧面；和/或，所述第二壁面为平面或圆弧面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的活塞，其特征在于，所述第一连通孔的沿所述油孔径向的第一尺寸小于或等于沿所述油孔长度方向的第二尺寸。

6.根据权利要求1-4任一项所述的活塞，其特征在于，所述第一连通孔沿所述销孔的径向延伸，且所述第一连通孔的延伸方向与所述油孔的长度方向垂直设置。

7.一种发动机，其特征在于，包括连杆、活塞销以及权利要求1-6任一项所述的活塞；

所述活塞销位于所述销孔内，所述连杆上设有供所述活塞销穿过的连接孔，所述连杆通过所述活塞销与所述活塞连接。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述裙部内设有容纳所述连杆的连杆腔，所述活塞上设有第二连通孔，所述第二连通孔连通所述内冷油道与所述连杆腔；

所述连杆上设有第三连通孔，所述第三连通孔连通所述连接孔与所述连杆腔，以将部分所述润滑液引流至所述活塞销与所述连接孔之间。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述第二连通孔的个数为多个，多个所述第二连通孔沿所述内冷油道的长度方向间隔设置，且多个所述第二连通孔均与所述第三连通孔连通。

10.一种车辆，其特征在于，包括车辆本体和权利要求8或9所述的发动机，所述发动机与所述车辆本体连接，用于为所述车辆本体提供动力。

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