CN217761150U - 发动机活塞及甲醇发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发动机活塞及甲醇发动机。该发动机活塞包括活塞头部及与活塞头部连接的活塞裙部，在活塞头部的顶部具有燃烧室，燃烧室的底部向内凹陷以使燃烧室的底部具有凹坑，在活塞头部的中央开设有中空腔体，中空腔体使得活塞头部在中空腔体与凹坑之间具有均匀的第一壁厚。本实用新型的发动机活塞及甲醇发动机能够提高活塞的可靠性和耐久性，满足高强化的使用需求。

Description

发动机活塞及甲醇发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机活塞及甲醇发动机。

背景技术

因甲醇制取简单，价格便宜，燃烧清洁，可替代化石燃料，所以，近些年甲醇燃料被广泛使用。随着国家排放要求的不断提高以及环保法规约束力度的加大，以甲醇作为燃烧介质的发动机已成为一大趋势。甲醇的辛烷值高，抗爆性好，为了提高发动机效率，需要增大压缩比，更高的缸内爆发压力，从而导致甲醇发动机活塞的工作环境更加苛刻。大排量甲醇发动机活塞体积大，结构强度及冷却能力要求更高，然而，现有的点燃式汽油发动机所用的活塞结构由于强度低及抗热变形不足会使活塞在发动机工作过程中容易出现弯曲异常磨损直至引起拉缸，因此，将无法满足甲醇发动机活塞的性能需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机活塞及甲醇发动机，能够提高活塞的可靠性和耐久性。

本实用新型的一个方面提供一种发动机活塞。所述发动机活塞包括活塞头部及与所述活塞头部连接的活塞裙部，在所述活塞头部的顶部具有燃烧室，所述燃烧室的底部向内凹陷以使所述燃烧室的底部具有凹坑，在所述活塞头部的中央开设有中空腔体，所述中空腔体使得所述活塞头部在所述中空腔体与所述凹坑之间具有均匀的第一壁厚。

进一步地，所述活塞头部与所述活塞裙部均由钢制材料制成，所述活塞头部与所述活塞裙部焊接在一起。

进一步地，在所述活塞头部还开设有环形的冷却油槽，所述冷却油槽环绕所述中空腔体设置，并且，所述冷却油槽的形状被设置成使得所述活塞头部在所述中空腔体与所述冷却油槽之间具有均匀的第二壁厚。

进一步地，所述第一壁厚和所述第二壁厚在4至6毫米的范围内。

进一步地，在所述活塞头部的外圆周面上还开设有多条活塞环槽。

进一步地，所述多条活塞环槽开设于所述活塞头部对应于所述冷却油槽的位置。

进一步地，所述活塞头部在所述中空腔体邻近所述活塞裙部的位置具有加强筋板。

进一步地，在所述加强筋板的中部开设有开口，所述开口将所述中空腔体与所述活塞裙部相连通。

进一步地，所述凹坑为球形凹坑。

本实用新型的发动机活塞通过结构优化，提高了整体结构强度，能够承受更高强度的燃烧冲击，较为均匀的铸造壁厚更利于铸造液态材料的流动与均匀冷却，减少铸造缺陷，提高抗热变形能力；而且，提高了活塞头部的冷却能力和抗热变形能力，进而提高了活塞的可靠性及耐久性，满足甲醇发动机高强化的使用要求。

本实用新型的另一个方面还提供一种甲醇发动机。所述甲醇发动机包括如上所述的发动机活塞。

本实用新型的甲醇发动机通过对发动机活塞的结构优化，提高了活塞的整体结构强度，提高了活塞的可靠性及耐久性，能够满足高强化的使用要求。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的发动机活塞的立体示意图；

图2为本实用新型一个实施例的发动机活塞的另一视角的立体示意图；

图3为本实用新型一个实施例的发动机活塞的又一视角的立体示意图，其中发动机活塞的一部分被移除；

图4为本实用新型一个实施例的发动机活塞的纵向剖视示意图；

图5为本实用新型一个实施例的发动机活塞的另一视角的纵向剖视示意图；

图6为本实用新型一个实施例的发动机活塞的横向剖视示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本实用新型相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本实用新型提供了一种发动机活塞100。图1至图3揭示了本实用新型一个实施例的发动机活塞100不同视角的立体图，其中，图3中的发动机活塞100中的一部分被移除，以便观察到发动机活塞100内部的构造；图4和图5揭示了本实用新型一个实施例的发动机活塞100不同视角的纵向剖视图，图6揭示了本实用新型一个实施例的发动机活塞100的横向剖视图。

如图1至图6所示，本实用新型一个实施例的发动机活塞100包括活塞头部10及与活塞头部10连接的活塞裙部20。在一个实施例中，活塞头部10与活塞裙部20均由钢制材料制成，活塞头部10与活塞裙部20焊接在一起。

本实用新型的发动机活塞100整体采用钢制材料，相对于传统的点燃式铝制活塞来说大大提高了整体刚度。

如图2和图5所示，活塞裙部20开设有用于安装活塞销(未图示)的一对销孔21。一对销孔21分别贯穿活塞裙部20的侧壁。

如图4和图5所示，在活塞头部10的顶部具有燃烧室30。燃烧室30的底部向内凹陷以使燃烧室30的底部具有凹坑31。在一个实施例中，燃烧室30的凹坑31采用球形凹坑31，从而可以提高混合气滚流速度，有利于充分燃烧，进而可以提高发动机热效率。

在活塞头部10的中央开设有中空腔体11，从而可以减少活塞头部10质量，降低活塞重心，进而降低敲缸风险。并且，中空腔体11的设计可以使得活塞头部10在中空腔体11与凹坑31之间的壁111具有均匀的第一壁厚，从而可以保证活塞头部10导热均匀，有利于散热，避免局部过热风险。在一个实施例中，活塞头部10在中空腔体11与凹坑31之间的第一壁厚例如可以在3至6毫米的范围内。在另一个实施例中，第一壁厚例如可以为5毫米左右。

在一些实施例中，在活塞头部10还开设有环形的冷却油槽12，冷却油槽12环绕中空腔体11设置。来自活塞冷却喷嘴的机油靶向进入冷却油槽12，从而保证活塞头部10具有足够的冷却效果。并且，冷却油槽12的形状可以被设置成使得活塞头部10在中空腔体11与冷却油槽12之间的壁112具有均匀的第二壁厚，从而可以保证活塞头部10导热均匀，避免局部过热风险。在一个实施例中，活塞头部10在中空腔体11与冷却油槽12之间的第二壁厚例如可以在3至6毫米的范围内。在另一个实施例中，第二壁厚例如可以为5毫米左右。在一个实施例中，环形的冷却油槽12在发动机活塞100的轴向方向上具有大体呈长条形的截面。

如图6所示，冷却油槽12还包括进油口121和出油口122，其中，进油口121开设在对应于其中一个销孔21的位置并与该销孔21相连通，出油口122开设在对应于另一个销孔21的位置并与该销孔21相连通。

在活塞头部10的外圆周面上还开设有多条活塞环槽13。多条活塞环槽13包括油环槽14和气环槽15。例如，在本实用新型的图示中，活塞头部10的外圆周面上开设有三条活塞环槽13，其中，从上至下分别包括两条油环槽14和一条气环槽15。

在一些实施例中，多条活塞环槽13开设于活塞头部10对应于冷却油槽12的位置。也就是说，在发动机活塞100的轴向方向上多条活塞环槽13位于冷却油槽12的长条形截面的长度范围之内。

在一些实施例中，活塞头部10在中空腔体11邻近活塞裙部20的位置具有加强筋板16，从而可以提高发动机活塞100的整体结构强度，降低活塞失效风险，进而可以提高甲醇发动机的可靠性。在一个实施例中，加强筋板16的壁厚例如可以在3至6毫米的范围内。在另一个实施例中，加强筋板16的壁厚例如可以为5毫米左右。

在一些实施例中，本实用新型的发动机活塞100的第一壁厚、第二壁厚及加强筋板16的壁厚可以保持基本相同，从而可以保证活塞头部10具有比较均匀的壁厚，使得活塞头部10整体散热均匀，避免出现局部过热而导致活塞头部10被损坏的风险。

在一个实施例中，在加强筋板16的中部开设有开口161，开口161将中空腔体11与活塞裙部20相连通。从而，有利于排气，保证发动机活塞100内部的压力平衡；另外，在发动机活塞100的工艺制造过程中可以方便清渣，保证清洁度，避免活塞运动过程中产生异响等。

本实用新型的发动机活塞100通过结构优化，提高了整体结构强度，能够承受更高强度的燃烧冲击，较为均匀的铸造壁厚更利于铸造液态材料的流动与均匀冷却，减少铸造缺陷，提高抗热变形能力；而且，提高了活塞头部10的冷却能力和抗热变形能力，进而提高了活塞的可靠性及耐久性，满足甲醇发动机高强化的使用要求。

本实用新型还提供了一种甲醇发动机。该甲醇发动机可以包括如上各个实施例所述的发动机活塞100。

本实用新型的使用上述发动机活塞100的甲醇发动机通过对发动机活塞100的结构优化，提高了活塞的整体结构强度，提高了活塞的可靠性及耐久性，能够满足高强化的使用要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机活塞，其特征在于：其包括活塞头部及与所述活塞头部连接的活塞裙部，在所述活塞头部的顶部具有燃烧室，所述燃烧室的底部向内凹陷以使所述燃烧室的底部具有凹坑，在所述活塞头部的中央开设有中空腔体，所述中空腔体使得所述活塞头部在所述中空腔体与所述凹坑之间具有均匀的第一壁厚。

2.如权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于：所述活塞头部与所述活塞裙部均由钢制材料制成，所述活塞头部与所述活塞裙部焊接在一起。

3.如权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于：在所述活塞头部还开设有环形的冷却油槽，所述冷却油槽环绕所述中空腔体设置，并且，所述冷却油槽的形状被设置成使得所述活塞头部在所述中空腔体与所述冷却油槽之间具有均匀的第二壁厚。

4.如权利要求3所述的发动机活塞，其特征在于：所述第一壁厚和所述第二壁厚在4至6毫米的范围内。

5.如权利要求3所述的发动机活塞，其特征在于：在所述活塞头部的外圆周面上还开设有多条活塞环槽。

6.如权利要求5所述的发动机活塞，其特征在于：所述多条活塞环槽开设于所述活塞头部对应于所述冷却油槽的位置。

7.如权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于：所述活塞头部在所述中空腔体邻近所述活塞裙部的位置具有加强筋板。

8.如权利要求7所述的发动机活塞，其特征在于：在所述加强筋板的中部开设有开口，所述开口将所述中空腔体与所述活塞裙部相连通。

9.如权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于：所述凹坑为球形凹坑。

10.一种甲醇发动机，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的发动机活塞。

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