发动机活塞和具有其的发动机制造技术

技术编号:11876234 阅读:92 留言:0更新日期:2015-08-13 02:54
本发明专利技术公开了一种发动机活塞和具有其的发动机,所述发动机活塞包括:活塞上体,所述活塞上体的上端面设有向下凹陷的燃烧室;和活塞下体,所述活塞下体与所述活塞上体相连,所述活塞上体与所述活塞下体之间限定有邻近所述燃烧室设置且沿上下方向延伸的冷却腔室,所述冷却腔室内设有冷却介质,所述活塞上体和活塞下体的至少一个的外周面上设有活塞环。根据本发明专利技术实施例的发动机活塞,活塞上体与活塞下体之间设有邻近燃烧室且沿上下方向延伸的冷却腔室,当发动机活塞上下往复运动时,冷却介质可在冷却腔室内振荡,将燃烧室的热量向下带动,使热量易于向下传递,降低了发动机活塞顶部和活塞环处的温度,冷却性能提高,能够满足高强化发动机的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机
,更具体地,涉及一种发动机活塞和具有其的发动机
技术介绍
活塞是往复式内燃机的关键部件,在工作过程中,活塞承受着由于燃烧产生的高压高温气体带来的交变热负荷和机械负荷的冲击,其可靠性直接关系到发动机整机的可靠和寿命。随着社会对节能减排低碳要求的不断提高,发动机的功率密度越来越大,爆发压力已经从过去12?14Mpa提高到25Mpa以上。为此,对活塞材料的高温疲劳强度和材料的导热性能的要求也有了进一步的提高,但传统结构的活塞可靠性低,很难满足高强化发动机对极高热负荷和机械负荷的要求。因此,发动机活塞有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术旨在提出一种发动机活塞,所述发动机活塞的冷却性能好,可以满足高强化发动机对高爆发压力和高可靠性的要求。本专利技术还提出了一种具有上述发动机活塞的发动机。根据本专利技术实施例的发动机活塞,包括:活塞上体,所述活塞上体的上端面设有向下凹陷的燃烧室;和活塞下体,所述活塞下体与所述活塞上体相连,所述活塞上体与所述活塞下体之间限定有邻近所述燃烧室设置且沿上下方向延伸的冷却腔室,所述冷却腔室内设有冷却介质,所述活塞上体和活塞下体的至少一个的外周面上设有活塞环。根据本专利技术实施例的发动机活塞,通过在活塞上体与活塞下体之间设置邻近燃烧室并且沿上下方向延伸的冷却腔室,冷却腔室内设有冷却介质,当发动机活塞上下往复运动时,冷却介质可在冷却腔室内上下振荡,从而将活塞上体的燃烧室的热量向下带动,热量更易于向下传递,使向活塞环处传递的热量显著减少,极大了降低了发动机活塞的顶部以及活塞环处的温度,防止了活塞环因温度过高而造成机油结胶,进而使活塞环卡死的问题出现,发动机活塞的冷却性能提高,能够满足高强化发动机对高爆发压力和高可靠性的要求,使用寿命大大延长。另外,根据本专利技术上述实施例的发动机活塞还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例,所述冷却腔室形成为沿所述发动机活塞的周向延伸的环形。根据本专利技术的一个实施例,所述活塞上体的下端面设有开口向下的第一凹槽,所述活塞下体的上端面设有开口向上的第二凹槽,所述第一凹槽与所述第二凹槽配合形成所述冷却腔室。根据本专利技术的一个实施例,所述第一凹槽的顶部设有向上延伸的凸槽,所述凸槽位于所述燃烧室与所述活塞环之间。根据本专利技术的一个实施例,所述冷却介质为钠。根据本专利技术的一个实施例,所述冷却介质熔化后的体积为所述冷却腔室的容积的1/3-1/2。根据本专利技术的一个实施例,所述活塞环包括气环槽和油环槽,所述气环槽为两个,两个所述气环槽沿活塞上体的轴向间隔开设在所述活塞上体的外周面上,所述油环槽为一个,所述油环槽设在所述活塞下体的外周面上且邻近所述活塞下体的上端设置。根据本专利技术的一个实施例,所述活塞上体和所述活塞下体为锻钢件或铸铁件。根据本专利技术的一个实施例,所述活塞上体和所述活塞下体通过激光焊接或者摩擦焊接相连。根据本专利技术实施例的发动机,包括根据本专利技术实施例的发动机活塞。【附图说明】图1是根据本专利技术实施例的发动机活塞的结构示意图。附图标记:发动机活塞100;活塞上体I ;活塞下体2 ;活塞环3 ;气环槽31 ;油环槽32 ;冷却腔4 ;凸槽41 ;燃烧室5 ;冷却介质6 ;活塞销座7。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图详细描述根据本专利技术实施例的发动机活塞100。如图1所示,根据本专利技术实施例的发动机活塞100包括活塞上体I和活塞下体2,活塞下体2与活塞上体I相连。活塞上体I的上端面设有向下凹陷的燃烧室5,活塞上体I与活塞下体2之间限定有邻近燃烧室5设置并且沿上下方向延伸的冷却腔室4。冷却腔室4内设有冷却介质6,活塞上体I和活塞下体2的至少一个的外周面上设有活塞环3。根据本专利技术实施例的发动机活塞100,通过在活塞上体I与活塞下体2之间设置邻近燃烧室5并且沿上下方向延伸的冷却腔室4,冷却腔室4内设有冷却介质6,当发动机活塞100上下往复运动时,冷却介质6可在冷却腔室4内上下振荡,从而将活塞上体I的燃烧室5的热量向下带动,热量更易于向下传递,使向活塞环3处传递的热量显著减少,极大了降低了发动机活塞100的顶部以及活塞环3处的温度,防止了活塞环3因温度过高而造成机油结胶,进而使活塞环3卡死的问题出现,发动机活塞100的冷却性能提高,能够满足高强化发动机对高爆发压力和高可靠性的要求,使用寿命大大延长。根据本专利技术实施例的发动机活塞100,燃烧室5的热量不易于沿径向向活塞环3传递,热量更易于随着冷却腔室4内的冷却介质6向下传递。传递至发动机活塞100的底部的热量可通过机油冷却喷嘴喷出的机油冷却,这样将由高温燃气传给发动机活塞100的热量可通过冷却介质6传给机油,从而大大降低了发动机活塞100头部的温度,提高了发动机活塞100的冷却性能,可以满足高强化发动机对于极高热负荷的要求。同时,延缓了发动机活塞100的活塞环3的损坏,延长了发动机活塞100的使用寿命。活塞上体I和活塞下体2可为锻钢件或铸铁件,即活塞上体I可采用锻钢或铸铁制成,活塞下体2可采用锻钢或铸铁制成。采用锻钢或铸铁制成的活塞上体I和活塞下体2的强度较高,发动机活塞100的高温疲劳强度高,可以满足高强化发动机对于高机械负荷的要求。当然,活塞上体I和活塞下体2也可采用其他高强、耐高温的其他金属材料制备。进一步地,发动机活塞100的活塞裙部可采用耐磨材料制备,以提高活塞裙部的耐磨性,较好地承受汽缸壁所给的侧推力,活塞裙部可与气缸保持小而安全的间隙,发动机活塞100的配缸间隙小,避免了漏气或窜油,动力性高。活塞上体I与活塞下体2的连接方式可有多种,可选地,活塞上体I和活塞下体2可通过焊接相连,具体地,活塞上体I与活塞下体2可通过激光焊接或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机活塞,其特征在于,包括:活塞上体,所述活塞上体的上端面设有向下凹陷的燃烧室;和活塞下体,所述活塞下体与所述活塞上体相连,所述活塞上体与所述活塞下体之间限定有邻近所述燃烧室设置且沿上下方向延伸的冷却腔室,所述冷却腔室内设有冷却介质,所述活塞上体和活塞下体的至少一个的外周面上设有活塞环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:魏丕勇
申请(专利权)人:北汽福田汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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