用于对置活塞发动机的具有对置喷射区域的活塞组件制造技术

一种用于对置活塞内燃发动机的活塞包括具有端面的冠部，所述端面具有被成形为与所述对置活塞发动机中的对置活塞的端面一起形成燃烧室的碗状部。所述冠部的基本上圆周顶部地带在基本上圆形周边边缘处会合所述端面，并且包含侧壁的裙部从所述冠部的基本上圆周带区域延伸。具有肘节销轴线的肘节销孔穿过所述侧壁。所述活塞的所述端面包括燃料跨过其被喷射到所述碗状部内的一对喷射区域。所述喷射区域被设置在端面的基本上直径对置象限中，所述基本上直径对置象限由所述肘节销轴线和基本上正交于所述肘节销轴线的连接杆包络轴线限定。每个喷射区域沿着与所述基本上圆形周边边缘同心的相应圆弧延伸。

Piston assembly with opposed injection area for opposed piston engines

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对置活塞发动机的具有对置喷射区域的活塞组件相关申请本申请包含与2011年8月15日提交的标题为“PistonConstructionsforOpposed-PistonEngines(用于对置活塞发动机的活塞构造)”的美国专利申请13/136,955(现在为2015年10月20日公告的美国专利号9,163,505)；2013年2月25日提交的标题为“RockingJournalBearingsforTwo-StrokeCycleEngines(用于二冲程循环发动机的摆动轴颈轴承)”的美国专利申请13/776,656(现在为于2015年11月3日公告的美国专利号9,175,725)；2013年11月8日提交的标题为“LubricatingConfigurationForMaintainingWristpinOilPressureInATwo-StrokeCycle,Opposed-PistonEngine(用于在二冲程循环对置活塞发动机中保持肘节销油压的润滑配置)”的美国专利公开号14/075,926(现在为于2015年5月26日公告的美国专利号9,038,593)；以及2014年3月6日提交的标题为“PistonCoolingConfigurationsUtilizingLubricatingOilFromaBearingReservoirinanOpposed-PistonEngine(在对置活塞发动机中利用轴承储器中的润滑油的活塞冷却配置)”的美国专利公开号14/199,877(现在为于2016年10月18日公告的美国专利号9,470,136)的主题相关的主题。
本专利技术涉及一种具有独特端面结构的活塞，所述独特端面结构使该活塞特别适合于用于在利用燃料的直接侧面喷射的对置活塞内燃发动机中使用。更具体地，所有活塞具有带有端面构造的结构，其中喷射区域具有关于活塞的肘节销和连接杆特征的独特取向，这使得固定机油喷射装置能够从有利于实现紧凑发动机构造的位置提供用于活塞热管理的冷却液。本专利技术还涉及一种具有直径对置(diametrically-opposed)喷射区域在端面上的独特位置的活塞结构，所述独特位置允许燃料喷射器被更有利地定位在对置活塞发动机中。
技术介绍
相关的‘725专利描述了一种被设计用于对置活塞发动机的活塞结构，所述活塞结构包括被安装在活塞裙部的内部内的肘节销支撑结构。肘节销支撑结构的上部分提供用于内部环状冷却廊道的壁。壁中的进口开口允许液体冷却液流进入环形冷却液廊道。当冷却液流通过直径对置燃料喷射器喷出的燃料通过其进入燃烧室的活塞端面上的喷射沟槽对齐时，环状冷却廊道实现最佳冷却效果。然而，用于将肘节销轴承支撑结构附接到裙部的内部所需的特征极大地限制了用于放置将冷却液流递送到环状冷却廊道的固定机油喷射装置的设计选项。此外，关于机油喷射装置放置的限制导致关于包括喷射沟槽和燃料喷射器的其他元件的一连串额外设计限制，其限制了朝向紧凑对置活塞发动机中的良好活塞热管理的实现的进展。单独肘节销支撑结构用与活塞裙部一体形成的肘节销孔的代替消除了限制固定机油喷射装置和燃料喷射器的放置的附接特征，由此实现用于对置活塞的具有允许固定机油喷射装置和燃料喷射器被更有利地定位在对置活塞发动机中的直接侧面喷射的独特活塞结构。
技术实现思路
在本专利技术的一方面中，提供了一种用于对置活塞发动机的活塞，所述活塞具有带有端面的冠部，其中碗状部被配置为与对置活塞的相邻端面协作形成燃烧室。所述冠部的基本上圆周顶部地带(land)在基本上圆形周边边缘处会合所述端面，并且包含侧壁的裙部轴向地延伸远离所述基本上圆周顶部地带。具有肘节销孔轴线的肘节销孔被形成在所述侧壁中。所述肘节销孔被提供用于接收肘节销，所述肘节销将所述活塞耦接到在由包络(envelope)轴线限定的运动包络中摆动的连接杆，所述包络轴线基本上正交于所述肘节销孔轴线。所述活塞的所述端面包括燃料跨过其被喷射到所述碗状部内的一对喷射区域。所述喷射区域被设置在所述端面的基本上直径对置象限(diametrically-opposedquadrants)中，所述直径对置象限由所述肘节销孔轴线和所述包络轴线限定。每个喷射区域沿着与所述基本上圆形周边边缘同心的相应圆弧延伸。在一些情况下，每个喷射区域的弓形程度可以对向(subtend)大约50-70度的角，其中所述角的顶点在所述基本上圆形周边边缘的中心处。优选地，所述肘节销孔具有被形成在所述侧壁的第一壁部分中的第一销凸台中的第一开口和被形成在所述侧壁的第二壁部分中的第二销凸台中的第二开口，并且所述开口沿着所述肘节销孔轴线被同轴地对齐。在一些方面中，喷射沟槽(trench)被形成在相应喷射区域中，并且喷射沟槽从所述基本上圆形周边边缘延伸到所述碗状部。在其他方面中，所述端面具有两个直径对置喷射沟槽，每个喷射沟槽被形成在相应喷射区域中，并且被成形用于将所喷射的燃料的喷雾引导到所述碗状部内。在本专利技术的另一方面中，一种对置活塞发动机具有汽缸体，所述汽缸体具有沿着所述汽缸体的长度以直列阵列方式被设置的多个汽缸。一对活塞被对置地设置在每个汽缸中。每个活塞具有带有肘节销轴线的肘节销，所述肘节销将所述活塞耦接到在具有包络轴线的连接杆运动包络中摆动的连接杆。所述包络轴线基本上正交于所述肘节销轴线。所述活塞具有冠部，所述冠部具有端面和在所述端面中被配置为与对置活塞的相邻端面的碗状部协作形成燃烧室的碗状部。所述端面包括燃料跨过其被喷射到所述碗状部内的一对喷射区域。所述喷射区域被设置在所述端面的相应直径对置象限中，所述直径对置象限由所述肘节销轴线和所述包络轴线限定。每个喷射区域沿着与所述基本上圆形周边边缘同心的相应圆弧延伸。本专利技术的这些特征导致当本专利技术的以下详细描述结合下面描述的附图来考虑时容易理解的优点。附图说明图1是示出对置活塞发动机的示意性附图，并且被适当地标记“现有技术”。图2是用于二行程循环对置活塞发动机的活塞/连接杆组件的透视侧视图，并且被适当地标记“现有技术”。图3是图2中所示的活塞的轴承支撑结构的分解视图，并且被适当地标记“现有技术”。图4是对置活塞发动机的汽缸体中的图2和3的活塞的局部示意性剖视图，并且被适当地标记“现有技术”。图5是根据本专利技术的被构建用于在对置活塞发动机中使用的活塞的等距视图。图6A和6B是沿着经过活塞的裙部的正交中心平面获取的在没有肘节销被安装在肘节销孔中的情况下的图5的活塞的侧视图。图6C是在肘节销被安装在肘节销孔中的情况下的对应于图6A中所见的视图的图5的活塞的侧视图。图7是在没有端面特征的情况下平面地示出图5的活塞的端面的示意图。图8是在具有根据本专利技术的端面特征的情况下平面地示出图5的活塞的端面的示意图。图8A是沿着经过对置喷射沟槽的中心平面获取以示出机油喷射装置进口通道与喷射沟槽的对齐的图5的活塞的侧视图。图9是具有汽缸体的对置活塞发动机的中间切平面的局部示意图，其中汽缸配备有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对置活塞发动机的活塞，包含：/n具有端面的冠部，所述端面包含被配置为与对置活塞的相邻端面协作以形成燃烧室的碗状部；/n所述冠部的基本上圆周顶部地带，所述基本上圆周顶部地带在基本上圆形周边边缘处会合所述端面；/n裙部，所述裙部包含延伸远离所述冠部的侧壁；/n肘节销孔，所述肘节销孔穿过所述侧壁，所述肘节销孔具有肘节销孔轴线；/n所述肘节销孔被配置为接收肘节销，所述肘节销将所述活塞耦接到在由包络轴线限定的运动包络中摆动的连接杆，所述包络轴线基本上正交于所述肘节销孔轴线；以及/n所述端面包括一对喷射区域，燃料跨过所述一对喷射区域被喷射到所述碗状部内；/n其中所述喷射区域被设置在所述端面的相应直径对置象限中，所述直径对置象限由所述肘节销孔轴线和所述包络轴线限定；以及/n其中每个喷射区域沿着与所述基本上圆形周边边缘同心的相应圆弧延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170907 US 62/555,2011.一种用于对置活塞发动机的活塞，包含：
具有端面的冠部，所述端面包含被配置为与对置活塞的相邻端面协作以形成燃烧室的碗状部；
所述冠部的基本上圆周顶部地带，所述基本上圆周顶部地带在基本上圆形周边边缘处会合所述端面；
裙部，所述裙部包含延伸远离所述冠部的侧壁；
肘节销孔，所述肘节销孔穿过所述侧壁，所述肘节销孔具有肘节销孔轴线；
所述肘节销孔被配置为接收肘节销，所述肘节销将所述活塞耦接到在由包络轴线限定的运动包络中摆动的连接杆，所述包络轴线基本上正交于所述肘节销孔轴线；以及
所述端面包括一对喷射区域，燃料跨过所述一对喷射区域被喷射到所述碗状部内；
其中所述喷射区域被设置在所述端面的相应直径对置象限中，所述直径对置象限由所述肘节销孔轴线和所述包络轴线限定；以及
其中每个喷射区域沿着与所述基本上圆形周边边缘同心的相应圆弧延伸。


2.根据权利要求1所述的活塞，所述肘节销孔包含被形成在所述侧壁中的第一销凸台中的第一开口和被形成在所述侧壁中的第二销凸台中的第二开口，所述开口沿着所述肘节销孔轴线被同轴地对齐。


3.根据权利要求1所述的活塞，所述端面进一步包含一对喷射沟槽，每个喷射沟槽被形成在相应喷射区域中，并且从所述基本上圆形周边边缘延伸到所述碗状部。


4.根据权利要求3所述的活塞，其中所述喷射沟槽位于直径对置位置中。


5.根据权利要求1所述的活塞，所述端面进一步包含两个直径对置喷射沟槽，每个喷射沟槽被形成在相应喷射区域中，并且被成形用于将所喷射的燃料的喷雾引导到所述碗状部内。


6.根据权利要求1所述的活塞，所述冠部进一步包含内部环状冷却廊道和进口通道，所述内部环状冷却廊道至少部分地由所述基本上圆周顶部地带的内表面限定，所述进口通道与所述喷射沟槽基本上对齐地被定位在所述内部环状冷却廊道中。


7.根据权利要求6所述的活塞，所述肘节销孔包含被形成在所述侧壁中的第一销凸台中的第一开口和被形成在所述侧壁中的第二销凸台中的第二开口，所述开口沿着所述肘节销孔轴线被同轴地对齐。


8.根据权利要求6所述的活塞，所述端面进一步包含两个直径对置喷射沟槽，每个喷射沟槽被形成在相应喷射区域中，并且被成形用于将所喷射的燃料的喷雾引导到所述碗状部内。


9.根据权利要求8所述的活塞，其中所述喷射沟槽位于直径对置位置中。


10.根据权利要求6所述的活塞，其中每个喷射区域的弓形程度对向大约50-70度的角，其中所述角的顶点在所述基本上圆形周边边缘的中心处。


11.根据权利要求1所述的活塞，其中每个喷射区域的弓形程度对向大约50-70度的角，其中所述角的顶点在所述基本上圆形周边边缘的中心处。


12.一种用于对置活塞发动机的活塞组件，包含：
具有端面的冠部，所述端面包含被配置为与对置活塞的相邻端面协作以形成燃烧室的碗状部；
所述冠部的基本上圆周顶部地带，所述基本上圆周顶部地带在基本上圆形周边边缘处会合所述端面；
裙部，所述裙部包含延伸远离所述冠部的侧壁；
所述侧壁中的肘节销孔；
具有肘节销轴线的肘节销，所述肘节销被接收在所述肘节销孔中；
连接杆，所述连接杆被耦接到所述肘节销用于在由包络轴线限定的运动包络中摆动，所述包络轴线基本上正交于所述肘节销轴线；
所述端面中的在所述基本上圆形周边边缘处的一对喷射沟槽，燃料通过所述一对喷射沟槽被喷射到所述碗状部内；以及
所述喷射沟槽位于由所述肘节销轴线和所述包络轴线限定的所述端面的相应直径对置象限中。


13.根据权利要求12所述的活塞组件，所述肘节销孔包含被形成在所述侧壁中的第一销凸台中的第一开口和被形成在所述侧壁中的第二销凸台中的第二开口，所述开口沿着所述肘节销轴线被同轴地对齐。


14.根据权利要求12所述的活塞组件，每个喷射沟槽从所述基本上圆形周边边缘延伸到所述碗...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·G·麦肯齐，
申请(专利权)人：阿凯提兹动力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US