CN214577417U - 一种活塞内冷油腔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞内冷油腔结构，包括活塞头以及设置在活塞头上的内冷油腔，内冷油腔采用波壁环形管，波壁环形管上设有若干球体空腔，球体空腔之间通过连通管连通，用于形成环形输油通道；本实用新型设计的活塞内冷油腔结构采用若干球体空腔的异型结构，冷却油在球体空腔内撞击形成涡流，增加冷却油在活塞内的运行时间，对活塞起到更好的冷却降温效果，避免内冷油腔内产生结焦，制约活塞内的换热效果；并且球心距波长越短，降温效果更好，球体波幅越大，将为效果更好。

Description

一种活塞内冷油腔结构

技术领域

本实用新型涉及活塞技术领域，具体涉及一种活塞内冷油腔结构。

背景技术

随着燃油机械向低排放、高强度方面的发展，对活塞的机械性能和散热效果提出了更高的要求。活塞在缸体中高速往复运动，并处于高温燃烧气体环境中，使得活塞的温度较高。为了降低活塞在工作时的温度，活塞内设置有内冷油道，通过向内冷油道内喷入冷却油液，实现对活塞的降温目的。内冷油道的形状和尺寸大小，不仅会影响活塞的散热能力，而且还会影响活塞的机械强度。现有的内冷油腔在活塞运行过程中的高温使得机油在内冷油腔内产生结焦，并且随着内燃机强化程度的提高，活塞承受的热负荷越来越高，油腔结焦问题更将是制约换热效果的重要因素之一。因此，需要一种异型的活塞内冷油腔结构，以解决现有活塞的内冷油腔内降温效果不好造成油腔内结焦的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种活塞内冷油腔结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种活塞内冷油腔结构，包括活塞头以及设置在活塞头上的内冷油腔，所述内冷油腔采用波壁环形管，波壁环形管上设有若干球体空腔，球体空腔之间通过连通管连通，用于形成环形输油通道。

具体的是，所述活塞头内两侧相对设有输油入口管和输油出口管，输油入口管和输油出口管的顶端连通波壁环形管，输油入口管底部设有的油液入口连接缸体内的机油喷嘴，输油出口管底部设有的油液出口连接回油管道，用于冷却油在波壁环形管内周向流动。

具体的是，所述球体空腔的凸出制高点至连通管的延长线的长度为球体波幅，两个相邻的球体空腔的中心之间距离为球心距波长。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设计的活塞内冷油腔结构采用若干球体空腔的异型结构，冷却油在球体空腔内撞击形成涡流，增加冷却油在活塞内的运行时间，对活塞起到更好的冷却降温效果，避免内冷油腔内产生结焦，制约活塞内的换热效果；并且球心距波长越短，降温效果更好，球体波幅越大，将为效果更好。

附图说明

图1是活塞内冷油腔结构的结构示意图。

图2是波壁环形管的结构示意图。

图3是波壁环形管的球体波幅的标示图。

图4是波壁环形管的球心距波长的标示图。

图中：1-波壁环形管；2-活塞头；3-输油入口管；4-输油出口管；101-球体空腔；102-连通管；a-球体波幅；b-球心距波长。

具体实施方式

以下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、完整地进一步详细的说明。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。

如图1-4所示，一种活塞内冷油腔结构，包括活塞头2以及设置在活塞头2上的内冷油腔，内冷油腔采用波壁环形管1，波壁环形管1上设有若干球体空腔101，球体空腔101之间通过连通管102连通，用于形成环形输油通道。

活塞头2内两侧相对设有输油入口管3和输油出口管4，输油入口管3和输油出口管4的顶端连通波壁环形管1的连通管102上，输油入口管3底部设有的油液入口连接缸体内的机油喷嘴，用于将冷却油喷入波壁环形管1内，输油出口管4底部设有的油液出口连接回油管道，用于冷却油在波壁环形管1内周向流动。

本实用新型的工作流程：发动机工作时活塞沿气缸轴向高速往复运动，机油喷嘴在气缸底部以一定速度向活塞冷却油腔入口喷射冷却油，此时油与空气形成的两路油在波壁环形管1里不断振荡，形成强化换热的效果。内冷油腔形状是波壁环形管，内冷油腔是活塞内部具有不规则截面的环形通道，油液入口与油液出口相对，冷却油自油液入口进入后向两侧分流形成沿管周向流动，汇集到油液出口处流出。

球体空腔101的凸出制高点至连通管102的延长线的长度为球体波幅a，球体波幅a的长度为1.5mm-3mm，两个相邻的球体空腔101的中心之间距离为球心距波长b，球心距波长b的长度为7mm-14mm。现有活塞头2内冷油腔截面是腰形结构，其燃烧室喉口最高温度为353.21℃，冷油腔内表面温度为263.17℃。

本实用新型的内冷油腔的球心距波长b采用b＝14mm、b＝11mm、b＝9mm、b＝7mm分别代表同一球体波幅a(a＝2mm)时不同球心距波长b的波壁环形管1内冷油腔结构时活塞头部温度分布和内冷油腔内表面温度分布，球体波幅a＝1.5mm、a＝2mm、a＝2.5mm、a＝3mm分别为同一球心距波长b(λ＝11mm)时不同球体波幅a的波壁环形管1内冷油腔结构时活塞头部温度分布和内冷油腔内表面温度分布。对比不同球心距波长b的结构与普通腰形内冷油腔结构活塞的最高温度、温度分布及油腔内表面温度可以看出，不同球心距波长b时，波壁环形管1内冷油腔结构活塞最高温度和普通内冷油腔结构活塞的最高温度相差仅1℃，但是内冷油腔内表面的温度差值较大。因此，在保证活塞降温效果的同时，波壁环形管1内冷油腔内表面的温度值更低，不利于内冷油腔结焦的形成。对比不同球心距波长b的波形管型内冷油腔结构对活塞头部温度的影响可知，波长越短，降温效果越好，且波壁环形管1内冷油腔内表面的温度值越低。对比不同球体波幅a的波形管型内冷油腔结构对活塞头部温度的影响可知，波幅越大，越有利于活塞头部温度的降低，但随着球体波幅a每增加0.5mm，波壁环形管1内冷油腔内表面的温度值增加2℃。

本实用新型的制作方法：先将波壁环形管1制成盐芯，然后在活塞头2浇铸过程中放入其中，最后将盐芯冲洗出来。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种活塞内冷油腔结构，其特征在于，包括活塞头以及设置在活塞头上的内冷油腔，所述内冷油腔采用波壁环形管，波壁环形管上设有若干球体空腔，球体空腔之间通过连通管连通，用于形成环形输油通道。

2.根据权利要求1所述的活塞内冷油腔结构，其特征在于，所述活塞头内两侧相对设有输油入口管和输油出口管，输油入口管和输油出口管的顶端连通波壁环形管，输油入口管底部设有的油液入口连接缸体内的机油喷嘴，输油出口管底部设有的油液出口连接回油管道，用于冷却油在波壁环形管内周向流动。

3.根据权利要求1所述的活塞内冷油腔结构，其特征在于，所述球体空腔的凸出制高点至连通管的延长线的长度为球体波幅，两个相邻的球体空腔的中心之间距离为球心距波长。

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