CN218669595U - 发动机活塞结构、发动机总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机活塞结构、发动机总成及车辆，属于发动机技术领域，包括包括：活塞本体以及活塞环组，活塞本体的裙部侧面设有径向对称的回油孔，活塞本体的面窗的外缘面上设有径向对称的回油槽，回油槽与回油孔沿活塞本体周向均匀分布；回油槽朝向缸壁的一端为敞口；活塞环组设置于活塞本体的活塞头部上。本实用新型提供的发动机活塞结构，应用于发动机总成上，通过全开结构的回油槽和半开结构的回油孔的配合，无论活塞本体向下加速还是活塞本体向上加速，均能够避免机油过多的吸入油槽内，从而提升了机油的利用效率，降低了机油的消耗，同时降低了活塞环与缸孔壁的摩擦力。

Description

发动机活塞结构、发动机总成及车辆

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机活塞结构、发动机总成及车辆。

背景技术

活塞环是往复式内燃机的核心部件，它与活塞、气缸壁等一起形成密封机构，完成对燃气、润滑油的密封。目前，发动机为了密封气缸、润滑缸孔壁面、控制机油消耗量，一般采用了三个活塞环的组合。活塞往复运动主要是靠活塞环和缸套直接接触，产后相对运动，这种三个活塞环和气缸套直接接触并且相对高速、长时间运动，会导致摩擦力增大，耗油量增大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种发动机活塞结构、发动机总成及车辆，旨在降低活塞与缸体之间的摩擦力，降低机油消耗量。

第一方面，为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种发动机活塞结构，包括：活塞本体以及活塞环组，所述活塞本体的裙部侧面设有径向对称的回油孔，所述活塞本体的面窗的外缘面上设有径向对称的回油槽，所述回油槽与所述回油孔沿所述活塞本体周向均匀分布；所述回油槽朝向缸壁的一端为敞口；活塞环组设置于所述活塞本体的活塞头部上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述回油孔与所述回油槽的中心线处于同一水平面上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述面窗上至少设有两对所述回油槽，所述裙部的侧面至少设有两对回油孔。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述回油槽朝向所述活塞本体中心的一端端面为弧形曲面。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述活塞环组包括自上至下依次设置于所述活塞头部的第一道气环、第二道刮环和第三道油环。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第三道油环包括上刮片、下刮片以及连接所述上刮片和所述下刮片的衬簧。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一道气环的竖向截面形状为矩形结构。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二道刮环的外圆周面上设有竖向断面形状呈鼻型的鼻型槽，所述鼻型槽设置于所述第二道刮环的下端。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种发动机总成，包括所述的发动机活塞结构。

本实用新型提供的发动机活塞结构及发动机总成，与现有技术相比，有益效果在于：在活塞的面窗上对称设置了回油槽，回油槽为全开结构，回油槽沿轴向面向缸孔开放，沿径向面向缸壁开放，这种全开结构的回油槽可提升回油能力，并防止机油由于表面张力导致仅仅设置半开结构的回油孔堵塞的问题，全开结构可防止活塞向下正向加速度时，油槽内形成负压，导致机油被吸进油槽内，而造成摩擦增大的问题；在活塞的裙部对称布置了回油孔，为径向设置的盲孔，也称半开结构，其沿径向面向缸壁开放，由于裙部为半封闭区域，与面窗部不同，会存储一定量的机油，半开结构防止活塞向上正加速时，油槽内负压将裙部存储的大量机油被吸入油槽，导致机油的工作效率低下，增加机油消耗的问题。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，其特征在于，包括所述的发动机总成。

本实用新型实施例提供的车辆，由于采用了具有这种活塞结构的发动机总成，因而能够降低油耗，减少摩擦损坏，减少发动机损坏故障停机的频率，进而提升整车的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的发动机气缸构的内部结构示意图；

图2为图1中I处的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的发动机活塞结构的主视结构示意图；

图4为沿图3中C-C线的剖视结构图；

图5为图3提供的发动机活塞结构的右视结构示意图；

图6为图3提供的发动机活塞结构的仰视结构示意图；

图7为沿图6中A-A线的剖视结构示意图；

图8为图7中II处的局部放大结构示意图；

图9为沿图6中B-B线的剖视结构示意图；

图10为图9中III处的局部放大结构示意图；

附图标记说明：

1、第一道气环；2、第二道刮环；21、鼻型槽；3、第三道油环；31、上刮片；32、下刮片；4、活塞本体；41、活塞头部；42、面窗；421、回油槽；43、裙部；431、回油孔；44、第一环槽；45、第二环槽；46、第三环槽；5、缸体；6、缸孔；7、衬簧。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图10，现对本实用新型提供的发动机活塞结构进行说明。所述发动机活塞结构，包括：活塞本体4以及活塞环组，活塞本体4的裙部43侧面设有径向对称的回油孔431，活塞本体4的面窗42的外缘面上设有径向对称的回油槽421，回油槽421与回油孔431沿活塞本体4周向均匀分布；回油槽421朝向缸壁的一端为敞口；活塞环组设置于活塞本体4的活塞头部41上。

本实用新型提供的发动机活塞结构，回油孔431和回油槽421的作用主要是将活塞环组刮除的机油回流到油底壳。

具体地，如图4、图6所示，在活塞的面窗42上对称设置了回油槽421，回油槽421为全开结构，回油槽421沿轴向面向缸孔6开放，沿径向面向缸壁开放，这种全开结构的回油槽421可提升回油能力，并防止机油由于表面张力导致仅仅设置半开结构的回油孔431堵塞的问题；全开结构可防止活塞向下正向加速度时，第二道刮环2与第三道油环3之间形成负压，油槽内形成负压，导致机油被吸进油槽内，而造成摩擦增大的问题；因此，通过全开结构的回油槽421，可以减少吸入油槽内的机油量，提升机油的利用效率，并通过流动机油，在活塞环与缸体5的缸孔6之间建立良好的油膜，减少活塞环与缸壁之间的摩擦力，降低活塞环和缸体5磨损的同时，也减少了机油的消耗量。

如图4、图9所示，在活塞的裙部43对称布置了回油孔431，为径向设置的盲孔，也称半开结构，其沿径向面向缸壁开放，由于裙部43为半封闭区域，与面窗42不同，会存储一定量的机油，半开结构防止活塞向上正加速时，油槽内负压将裙部43存储的大量机油被吸入油槽，导致机油的利用效率低下，增加机油消耗的问题；因此，通过半开结构的回油孔431，能够提升机油的利用效率，降低机油的消耗。

本实施例通过回油孔431和回油槽421的配合，无论活塞本体4向下加速还是活塞本体4向上加速，均能够避免机油过多的吸入油槽内，从而提升了机油的利用效率，降低了机油的消耗。

对于发动机气缸的活塞本体4，进一步说明的是，活塞本体4一般包括活塞顶、活塞头(也即本文所称的活塞头部41)和活塞裙(也即本文所称的裙部43)三部分，活塞顶是燃烧室的组成部分；活塞头部41是活塞销座以上的部分，活塞头部41安装活塞环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室；活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部41传给气缸，进而通过冷却介质传走；活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙，其作用是引导活塞在气缸中作往复运动并承受侧压力。而面窗42是对称开设在裙部43的凹槽。

在一些实施例中，如图3及图4所示，回油孔431与回油槽421的中心线处于同一水平面上。减少两者之间的回流行程，提升机油的流动性，提升机油的有效利用率。

在一些实施例中，如图3、图4、图6至图10所示，面窗42上至少设有两对回油槽421，裙部43的侧面至少设有两对回油孔431。通过设置多个回油槽421和回油孔431，进一步地减少两者之间的回流行程S，提升机油的有效利用效率，从而利于降低机油的消耗量。

以本实施例提供的四个回油槽421和四个回油孔431的活塞本体4为例，经验证，应用于发动机总成上，可以降低机油消耗量为10％～20％。

在一些实施例中，如图6所示，回油槽421朝向活塞本体4中心的一端端面为弧形曲面。弧形曲面结构可提升机油在回油槽421内的流动性及流动的流畅性，避免死角造成的沉积及不流畅的问题出现。

在一些实施例中，如图1及图2所示，活塞环组包括自上至下依次设置于活塞头部41的第一道气环1、第二道刮环2和第三道油环3。第一道气环1位于活塞本体4的第一环槽44，与缸孔6共同形成气体密封，防止缸内燃气窜入曲轴箱；第二道刮环2位于活塞本体4的第二环槽45，把缸孔6的内壁上多余的机油刮除；第三道油环3位于活塞本体4的第三环槽46，进一步起到刮油作用。

在一些实施例中，如图1及图2所示，第三道油环3包括上刮片31、下刮片32以及连接上刮片31和下刮片32的衬簧7。具体地，衬簧7连接在第三环槽46与上刮片31和下刮片32之间，且衬簧7沿第三环槽46均匀分布有多个，衬簧7对第三道油环3提供径向弹力，提升第三道油环3的刮油效果。

在一些实施例中，如图1及图2所示，第一道气环1的竖向截面形状为矩形结构，也即第一道气环1与缸孔6内壁为圆柱面的接触，能够保证第一道气环1与缸壁的密封性能，从而提升密封性能。

在一些实施例中，如图1及图2所示，第二道刮环2的外圆周面上设有竖向断面形状呈鼻型的鼻型槽21，鼻型槽21设置于第二道刮环2的下端。通过设计鼻型槽21结构，在刮油时，鼻型槽21与缸壁共同构成储油腔，设置储油腔增加了活塞环从缸壁上刮下的机油的存储空间，防止机油倒流，进一步降低了发动机的机油耗。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种发动机总成，包括所述的发动机活塞结构。

本实施例提供的发动机活塞结构应用于发动机总成上，能够降低发动机总成的油耗，降低了整车的使用成本；并降低活塞环与缸体5的摩擦损坏，延长了易损件的使用寿命，进而提升的发动机总成的使用寿命。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括所述的发动机总成。

本实用新型实施例提供的车辆，由于采用了具有这种活塞结构的发动机总成，因而能够降低油耗，降低整车的使用成本；同时由于减少了易损件活塞环与缸体5之间的摩擦损坏，因而减少发动机损坏故障停机的频率，进而提升整车的使用性能。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机活塞结构，其特征在于，包括：

活塞本体(4)，所述活塞本体(4)的裙部(43)侧面设有径向对称的回油孔(431)，所述活塞本体(4)的面窗(42)的外缘面上设有径向对称的回油槽(421)，所述回油槽(421)与所述回油孔(431)沿所述活塞本体(4)周向均匀分布；所述回油槽(421)朝向缸壁的一端为敞口；以及

活塞环组，设置于所述活塞本体(4)的活塞头部(41)上。

2.如权利要求1所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述回油孔(431)与所述回油槽(421)的中心线处于同一水平面上。

3.如权利要求1所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述面窗(42)上至少设有两对所述回油槽(421)，所述裙部(43)的侧面至少设有两对回油孔(431)。

4.如权利要求1所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述回油槽(421)朝向所述活塞本体(4)中心的一端端面为弧形曲面。

5.如权利要求1所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述活塞环组包括自上至下依次设置于所述活塞头部(41)的第一道气环(1)、第二道刮环(2)和第三道油环(3)。

6.如权利要求5所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述第三道油环(3)包括上刮片(31)、下刮片(32)以及连接所述上刮片(31)和所述下刮片(32)的衬簧(7)。

7.如权利要求5所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述第一道气环(1)的竖向截面形状为矩形结构。

8.如权利要求5所述的发动机活塞结构，其特征在于，所述第二道刮环(2)的外圆周面上设有竖向断面形状呈鼻型的鼻型槽(21)，所述鼻型槽(21)设置于所述第二道刮环(2)的下端。

9.一种发动机总成，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的发动机活塞结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机总成。

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