燃气发动机活塞制造技术

本发明专利技术公开了一种燃气发动机活塞。该燃气发动机活塞包括：活塞头部，其采用钢制结构，该活塞头部顶部的燃烧室为直桶形，底部具有弧形凸起；所述活塞头部的底部具有冷却油上腔，该活塞头部内沿周向均匀开设有多个与冷却油上腔连通的冷却油孔；以及活塞裙部，其上部具有冷却油下腔，用于与活塞头部的冷却油上腔配合形成完整的冷却油腔；所述冷却油下腔的中部具有冷却油进油孔和冷却油回油孔，所述冷却油回油孔的周侧沿径向布设有多条冷却油孔回油槽。该燃气发动机活塞采用钢顶铝裙，能提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期，大大提高整机爆压，降低燃料消耗和有害物排放，提高整机热效率。

Gas Engine Piston

The invention discloses a gas engine piston. The piston of the gas engine includes: the piston head, which is made of steel, the combustion chamber at the top of the piston head is straight barrel-shaped, and the bottom of the piston head has an arc protrusion; the bottom of the piston head has a cooling oil upper chamber, and a plurality of cooling oil holes connected with the cooling oil upper chamber are evenly arranged in the piston head circumferentially; and the piston skirt has a cooling oil lower chamber at the top for use. A complete cooling oil chamber is formed by cooperating with the cooling oil upper chamber of the piston head; the middle part of the cooling oil lower chamber has a cooling oil inlet hole and a cooling oil return hole, and the peripheral side of the cooling oil return hole is radially arranged with a plurality of cooling oil hole return oil grooves. The piston of the gas engine adopts steel-crown aluminium skirt, which can improve the extrusion speed, accelerate the combustion speed, shorten the ignition delay period, greatly increase the explosion pressure of the whole engine, reduce fuel consumption and harmful emissions, and improve the thermal efficiency of the whole engine.

【技术实现步骤摘要】
燃气发动机活塞
本专利技术是关于发动机领域，特别是关于一种燃气发动机活塞。
技术介绍
高功率密度和热效率是燃气发动机追求的重要指标，提高爆压是提升燃气机功率密度和有效热效率的有效途径。然而，随着燃气机压缩比的不断提高，以及涡轮增压、中冷技术、高能点火等技术应用，燃气机燃烧室内爆压更高，燃烧温度更高，传统铝合金活塞已难以满足其高爆发压力和高耐温性能的需求。当前多数燃气机采用铝活塞方案，但随着燃烧室内的爆压不断提升，尤其是选择较高压缩比时，传统铝活塞难以承受爆压冲击，容易导致开裂故障。此外，随着燃烧内温度升高，传统铝活塞难以满足要求，容易发生活塞熔顶的故障，从而导致发动机损坏，无法使用。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单合理的燃气发动机活塞，该燃气发动机活塞采用钢顶铝裙，能提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期，大大提高整机爆压，降低燃料消耗和有害物排放，提高整机热效率，能够有效避免燃烧时活塞过热产生的热变形，从而提高活塞可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种燃气发动机活塞，包括：活塞头部，其采用钢制结构，该活塞头部顶部的燃烧室为直桶形，底部具有弧形凸起；所述活塞头部的底部具有冷却油上腔，该活塞头部内沿周向均匀开设有多个与冷却油上腔连通的冷却油孔；以及活塞裙部，其与所述活塞头部对应开设有连接螺栓孔和定位销孔，所述活塞裙部通过连接螺栓与活塞头部固定连接，并通过定位销定位；所述活塞裙部的上部具有冷却油下腔，用于与活塞头部的冷却油上腔配合形成完整的冷却油腔；所述冷却油下腔的中部具有冷却油进油孔和冷却油回油孔，所述冷却油回油孔的周侧沿径向布设有多条冷却油孔回油槽。在一优选的实施方式中，冷却油孔为30个。在一优选的实施方式中，冷却油孔的直径为8mm。在一优选的实施方式中，连接螺栓孔为沿周向均匀开设的四颗。在一优选的实施方式中，活塞裙部的上部具有密封槽，所述活塞头部与活塞裙部采用O型圈密封连接。与现有技术相比，根据本专利技术的燃气发动机活塞具有如下有益效果：1、该燃气发动机活塞能够提高燃烧室内混合湍流，提高燃烧速度。2、活塞头部采用特殊冷却结构设计，可保证活塞环和燃烧室的充分冷却。裙部与头部之间设计了专用的密封结构，可以保证燃气机运行时，活塞冷却油腔内部总存在振荡的机油，加强第一环和燃烧室的冷却。3、头部与裙部采用了四颗螺栓进行连接，保证连接强度。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的燃气发动机活塞的结构示意图。图2是根据本专利技术第一实施方式的燃气发动机活塞的活塞头部主视结构示意图。图3是根据本专利技术第一实施方式的燃气发动机活塞的活塞头部仰视结构示意图。图4是根据本专利技术第一实施方式的燃气发动机活塞的活塞裙部主视结构示意图。图5是根据本专利技术第一实施方式的燃气发动机活塞的活塞裙部俯视结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1所示，根据本专利技术优选实施例的燃气发动机活塞的具体结构包括：活塞头部11和活塞裙部12，二者通过连接螺栓相连，其中，活塞头部采用钢制结构，活塞裙部采用铝制结构，当燃气平均有效压力达到18bar以上时，传统铝活塞出现活塞开裂、熔顶故障的风险会较大。而采用该燃气发动机活塞采用的钢顶铝裙可以使整机功率密度、热效率大大提升。通过设计优化活塞冷却，改进活塞材料，可使钢活塞比铝活塞有更好卓越的耐高温能力。具体来讲，如图2和图3所示，活塞头部采用钢制结构，其顶部燃烧室1为直桶形，底部具有弧形凸起，可以提高燃烧室内混合器湍流，提高燃烧速度。燃气发动机活塞的直径为200mm，配合天然气发动机设计的压缩比12.5，能够提高整机爆压和热效率。活塞头部的底部具有冷却油上腔，用于与活塞裙部配合形成完整的冷却油腔。活塞头部内沿周向均匀开设有多个冷却油孔3，冷却油孔3与冷却油上腔连通。优选的，冷却油孔3为30个。优选的，冷却油孔3的直径为8mm。如图4和图5所示，活塞裙部与活塞头部对应开设有连接螺栓孔4和定位销孔2，活塞裙部通过连接螺栓与活塞头部固定连接，并通过定位销定位，用于防止活塞头部与活塞裙部错装。优选的，连接螺栓孔4为沿周向均匀开设的四颗。优选的，活塞裙部的上部具有密封槽5，活塞头部与活塞裙部采用O型圈密封(密封槽布置在活塞裙部)。活塞裙部的上部具有冷却油下腔，用于与活塞头部的冷却油上腔配合形成完整的冷却油腔。冷却油下腔的中部具有冷却油进油孔8和冷却油回油孔6，冷却油回油孔6的周侧沿径向布设有多条冷却油孔回油槽7，喷油通过冷却油进油孔8进入冷却油腔对活塞裙部和活塞头部进行冷却，能够有效避免燃烧时活塞过热产生的热变形，从而提高活塞可靠性，并可以保证活塞内始终有部分冷却油，当活塞运动时候，可以利用冷却油震荡效果加强冷却。冷却油孔回油槽7使得冷却油腔内的冷却油可以从活塞裙部中间的冷却油回油孔6流回，用于冷却连杆小头。综上，该燃气发动机活塞采用钢顶铝裙，能提高挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期，大大提高整机爆压，降低燃料消耗和有害物排放，提高整机热效率。另一方面，对头部采用特殊冷却结构，能够有效避免燃烧时活塞过热产生的热变形，从而提高活塞可靠性。前述对本专利技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本专利技术限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本专利技术的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本专利技术的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本专利技术的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气发动机活塞，其特征在于，包括：活塞头部，其采用钢制结构，该活塞头部顶部的燃烧室为直桶形，底部具有弧形凸起；所述活塞头部的底部具有冷却油上腔，该活塞头部内沿周向均匀开设有多个与冷却油上腔连通的冷却油孔；以及活塞裙部，其与所述活塞头部对应开设有连接螺栓孔和定位销孔，所述活塞裙部通过连接螺栓与活塞头部固定连接，并通过定位销定位；所述活塞裙部的上部具有冷却油下腔，用于与活塞头部的冷却油上腔配合形成完整的冷却油腔；所述冷却油下腔的中部具有冷却油进油孔和冷却油回油孔，所述冷却油回油孔的周侧沿径向布设有多条冷却油孔回油槽。

【技术特征摘要】
1.一种燃气发动机活塞，其特征在于，包括：活塞头部，其采用钢制结构，该活塞头部顶部的燃烧室为直桶形，底部具有弧形凸起；所述活塞头部的底部具有冷却油上腔，该活塞头部内沿周向均匀开设有多个与冷却油上腔连通的冷却油孔；以及活塞裙部，其与所述活塞头部对应开设有连接螺栓孔和定位销孔，所述活塞裙部通过连接螺栓与活塞头部固定连接，并通过定位销定位；所述活塞裙部的上部具有冷却油下腔，用于与活塞头部的冷却油上腔配合形成完整的冷却油腔；所述冷却油下腔的中部具...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志龙，赖柱波，莫员，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45