CN219795397U - 一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械结构润滑的技术领域，特别是涉及一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，包括曲柄连杆机构、润滑组件、活塞缸和油底壳；所述油底壳上端敞开；所述活塞缸固定在油底壳上端；所述活塞缸上间隔设置多个竖直贯通的活塞孔；所述曲柄连杆机构包括与所述活塞孔配套设置的活塞连杆机构以及一曲轴；所述曲轴两端分别转动设置在所述油底壳的两侧壁上；所述活塞连杆机构包括活塞头和活塞连杆；所述活塞头滑动套设在所述活塞孔内，其采用激光加工的方法在活塞和活塞缸缸体内表面制备直角型非对称微织构，通过油环与锥形气环组合将机油均匀的分布在摩擦副间，可提高润滑性能、降低磨损，有利于减少能耗，提高能量转化率。

Description

一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构

技术领域

本实用新型涉及机械结构润滑的技术领域，特别是涉及一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构。

背景技术

汽车产业是我国的支柱产业之一,在国民经济中占据重要地位。在中国汽车工业快速增长拉动下，国内发动机产业呈现出蓬勃发展之势。同时，全球石油资源也日趋紧张，环境污染影响到人类生存环境，节能和环保成为世界范围内时代主题和共识。发动机是汽车的重要组成部分，传统汽车发动机面临着越来越大技术升级的压力与挑战。

公开号为CN204511691U的中国实用新型专利，其公开了一种节能环保的内燃机活塞，其是在活塞裙表面沿轴向方向开设有贯穿于整个裙部的竖状凹槽。

上述专利，其凹槽可以存储润滑油和磨屑，使活塞在缸套内往复运动过程中润滑油可以供给充分，分布均匀，但其凹槽的结构较为简单，储存的润滑油容易流失。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其采用激光加工的方法在活塞和活塞缸缸体内表面制备直角型非对称微织构，通过油环与锥形气环组合将机油均匀的分布在摩擦副间，可提高润滑性能、降低磨损，有利于减少能耗，提高能量转化率。

本实用新型的技术方案如下：

一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，包括曲柄连杆机构、润滑组件、活塞缸和油底壳；所述油底壳上端敞开；所述活塞缸固定在油底壳上端；所述活塞缸上间隔设置多个竖直贯通的活塞孔；所述曲柄连杆机构包括与所述活塞孔配套设置的活塞连杆机构以及一曲轴；所述曲轴两端分别转动设置在所述油底壳的两侧壁上；所述活塞连杆机构包括活塞头和活塞连杆；所述活塞头滑动套设在所述活塞孔内；所述活塞连杆上端铰接在所述活塞头底部，下端与所述曲轴转动连接；所述活塞头上部外周固定有润滑组件；所述活塞孔内周底部固定有缸体内微织构。

进一步的，所述润滑组件包括两活塞微织构、三环组以及两环形壁；一活塞微织构和一环形壁配套设置，位于相邻两环组之间；所述环形壁上均匀间隔开设有多个出油孔；所述出油孔与所述曲轴的油道之间通过所述活塞连杆的油道连通。

进一步的，相邻两所述环形壁之间的出油孔交错设置。

进一步的，所述活塞微织构为直角型非对称微织构；所述缸体内微织构为直角型非对称微织构。

进一步的，所述环形壁设置在所述活塞微织构上端。

进一步的，所述环组包括油环和呈锥形的气环；所述油环与所述气环的小头固定。

进一步的，位于上层的所述环组，其气环固定在油环上端；位于下层的所述环组，其气环固定在油环下端。

进一步的，所述油底壳一端固定有轴套，另一端固定有轴承法兰的外圈；所述曲轴一端转动设置在所述轴套内，另一端与所述轴承法兰的内圈固定。

进一步的，所述活塞缸两外侧壁上固定有散热片。

进一步的，所述活塞头与所述活塞连杆之间通过活塞销连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型采用激光加工的方法在活塞和活塞缸缸体内表面制备直角型非对称微织构，通过油环与锥形气环组合将机油均匀的分布在摩擦副间，可提高润滑性能、降低磨损，有利于减少能耗，提高能量转化率。

2、直角型非对称微织构相较于其他对称微织构具有提高动压润滑效应的效果，有利于改善润滑油在织构内部的流动状态，增强润滑油的惯性效应，提高油膜承载力，对减少磨损、提高润滑具有明显效果。

3、本实用新型是一种提高润滑减少磨损的活塞-缸套结构，在曲轴与油底壳连接处采用轴承法兰，摒弃传统的连杆瓦盖，减少接触面积，同时有利于减少工件的使用，简化部件，使活塞-缸套轻量化。

4、本实用新型是一种提高润滑减少磨损的活塞-缸套结构，通过各种提高润滑的结构设计，有利于减少机械构件的磨损，延长各机械构件的使用寿命。

5、活塞环的正装和反装在活塞吸气冲程和点火冲程过程中、排气冲程和压缩冲程过程中提供更充分的润滑。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的曲柄连杆机构示意图；

图3为本实用新型的单个活塞连杆机构的结构示意图；

图4为本实用新型的曲轴的结构图；

图5为本实用新型的活塞头的结构示意图；

图6为图5的A处的局部放大图；

图7为本实用新型的活塞缸缸体内部结构示意图；

图8为图7的B处的局部放大图；

图9为本实用新型的活塞环组正装的结构示意图；

图10为本实用新型的活塞环组反装的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、活塞连杆机构；11、活塞头；12、活塞连杆；13、曲轴；14、活塞销；15、环形壁；16、出油孔；2、润滑组件；21、活塞微织构；22、环组；23、气环；24、油环；3、活塞缸；31、活塞孔；32、散热片；33、缸体内微织构；4、油底壳；41、轴套；42、轴承法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

参见图1-图10，一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，包括曲柄连杆机构、润滑组件2、活塞缸3和油底壳4；所述油底壳4上端敞开；所述活塞缸3固定在油底壳4上端；所述活塞缸3上间隔设置多个竖直贯通的活塞孔31；所述曲柄连杆机构包括与所述活塞孔31配套设置的活塞连杆机构1以及一曲轴13；所述曲轴13两端分别转动设置在所述油底壳4的两侧壁上；所述活塞连杆机构1包括活塞头11和活塞连杆12；所述活塞头11滑动套设在所述活塞孔31内；所述活塞连杆12上端铰接在所述活塞头11底部，下端与所述曲轴13转动连接；所述活塞头11上部外周固定有润滑组件2；所述活塞孔31内周底部固定有缸体内微织构33。

缸体位于油底壳4的上方，并与活塞连杆机构1配合，保持活塞连杆机构1做竖直往复运动；所述活塞连杆12通过底部与曲轴13连接，顶部与活塞头11中的活塞销14连接，用于将曲轴13的转动通过活塞连杆12转变为活塞连杆机构1的竖直往复运动；油底壳4通过轴套41和轴承法兰42来固定曲轴13。所述缸体内表面的缸体内微织构33区域在活塞吸气冲程中，缸体内微织构33最上端低于所述活塞连杆机构1的第一层活塞环，保证机油不会进入燃烧室。

进一步的，所述润滑组件2包括两活塞微织构21、三环组22以及两环形壁15；一活塞微织构21和一环形壁15配套设置，位于相邻两环组22之间；所述环形壁15上均匀间隔开设有多个出油孔16；所述出油孔16与所述曲轴13的油道之间通过所述活塞连杆12的油道连通。

每个U型槽的内表面都分布12层微织构，在活塞冲程运动中与所述活塞连杆机构1上的活塞微织构21形成配合，形成动压润滑、储存润滑油。

进一步的，相邻两所述环形壁15之间的出油孔16交错设置。

所述每层出油孔16开设有8个且等间距分布，不同层的出油孔16交错分布，出油孔16通过活塞连杆12中的油道与曲轴13中的油道相通，交错分布保证活塞整圈得到充分润滑；所述活塞微织构21由6层直角型微织构组成，第一层微织构与出油孔16配合，用于长时间提供润滑油，在活塞连杆机构1与缸体内表面摩擦副之间形成油膜，以减少摩擦。

进一步的，所述活塞微织构21为直角型非对称微织构；所述缸体内微织构33为直角型非对称微织构。

直角型非对称微织构相较于其他对称微织构具有提高动压润滑效应的效果，有利于改善润滑油在织构内部的流动状态，增强润滑油的惯性效应，提高油膜承载力，对减少磨损、提高润滑具有明显效果。

进一步的，所述环形壁15设置在所述活塞微织构21上端。

进一步的，所述环组22包括油环24和呈锥形的气环23；所述油环24与所述气环23的小头固定。

进一步的，位于上层的所述环组22，其气环23固定在油环24上端；位于下层的所述环组22，其气环23固定在油环24下端。

活塞连杆机构1每层环组22都由锥形气环23和油环24组成，在活塞吸气冲程和点火冲程时，锥形气环23可以将机油从缸壁刮下来，防止机油进入燃烧室；在排气冲程和压缩冲程过程中，第三层锥形气环23将机油自下而上刮下来再次进入活塞连杆机构1上的活塞微织构21中。既保证活塞环组22与活塞缸3内壁的密封性，又可以提供充分润滑。

进一步的，所述油底壳4一端固定有轴套41，另一端固定有轴承法兰42的外圈；所述曲轴13一端转动设置在所述轴套41内，另一端与所述轴承法兰42的内圈固定。

进一步的，所述活塞缸3两外侧壁上固定有散热片32。

散热片32分布于缸体外表面，用于增大外表面与空气的的接触面积，及时带走缸体的热量。

进一步的，所述活塞头11与所述活塞连杆12之间通过活塞销14连接。

本实用新型工作原理如下：

曲柄连杆装置在运作时，先是由外置齿轮带动曲轴13，曲轴13将旋转运动通过活塞连杆12转化为活塞连杆机构1的上下往复运动；机油通过曲轴13中的上油孔进入活塞连杆12，再达到活塞连杆机构1，从活塞连杆机构1内部将机油从第一层出油孔16和第二层出油孔16送出，随活塞冲程运动，机油被环组22中的油环24均匀的涂在活塞头11外表面和缸体内表面，并将多余的机油储存在活塞外表面的活塞微织构21中和缸体内表面的缸体内微织构33中。

曲轴13与油底壳4采用轴承法兰42连接。一端通过曲轴孔与油底壳4连接，另一端通过轴承法兰42与油底壳4连接。在转动时，轴承法兰42固定不动，轴承法兰42内置的轴承随曲轴13转动，后带动活塞连杆机构1，不需要活塞连杆12瓦盖，减少活塞连杆12与曲轴13的接触面积。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，包括曲柄连杆机构、润滑组件（2）、活塞缸（3）和油底壳（4）；所述油底壳（4）上端敞开；所述活塞缸（3）固定在油底壳（4）上端；所述活塞缸（3）上间隔设置多个竖直贯通的活塞孔（31）；所述曲柄连杆机构包括与所述活塞孔（31）配套设置的活塞连杆机构（1）以及一曲轴（13）；所述曲轴（13）两端分别转动设置在所述油底壳（4）的两侧壁上；所述活塞连杆机构（1）包括活塞头（11）和活塞连杆（12）；所述活塞头（11）滑动套设在所述活塞孔（31）内；所述活塞连杆（12）上端铰接在所述活塞头（11）底部，下端与所述曲轴（13）转动连接；所述活塞头（11）上部外周固定有润滑组件（2）；所述活塞孔（31）内周底部固定有缸体内微织构（33）。

2.如权利要求1所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述润滑组件（2）包括两活塞微织构（21）、三环组（22）以及两环形壁（15）；一活塞微织构（21）和一环形壁（15）配套设置，位于相邻两环组（22）之间；所述环形壁（15）上均匀间隔开设有多个出油孔（16）；所述出油孔（16）与所述曲轴（13）的油道之间通过所述活塞连杆（12）的油道连通。

3.如权利要求2所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，相邻两所述环形壁（15）之间的出油孔（16）交错设置。

4.如权利要求2所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述活塞微织构（21）为直角型非对称微织构；所述缸体内微织构（33）为直角型非对称微织构。

5.如权利要求2所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述环形壁（15）设置在所述活塞微织构（21）上端。

6.如权利要求2所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述环组（22）包括油环（24）和呈锥形的气环（23）；所述油环（24）与所述气环（23）的小头固定。

7.如权利要求6所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，位于上层的所述环组（22），其气环（23）固定在油环（24）上端；位于下层的所述环组（22），其气环（23）固定在油环（24）下端。

8.如权利要求1所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述油底壳（4）一端固定有轴套（41），另一端固定有轴承法兰（42）的外圈；所述曲轴（13）一端转动设置在所述轴套（41）内，另一端与所述轴承法兰（42）的内圈固定。

9.如权利要求1所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述活塞缸（3）两外侧壁上固定有散热片（32）。

10.如权利要求1所述的一种提高润滑降低磨损的活塞缸套结构，其特征在于，所述活塞头（11）与所述活塞连杆（12）之间通过活塞销（14）连接。