一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构制造技术

技术编号:28366289 阅读:13 留言:0更新日期:2021-05-07 23:52
本发明专利技术公开了一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,包括活塞裙部、活塞头部、冷却油腔、活塞销孔的供油道平面和活塞本体,所述活塞本体的内部设有活塞头部,且活塞头部一侧的活塞本体内部安装有燃烧室,并且燃烧室的外壁与活塞裙部固定连接,所述燃烧室下方的活塞本体内部安装有冷却油腔,且冷却油腔的外壁与活塞裙部固定连接,并且冷却油腔下方的活塞本体内部安装有活塞内腔,所述活塞内腔的外壁与活塞裙部固定连接,且活塞内腔一侧的活塞本体内部安装有活塞裙部。本发明专利技术不仅实现了整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油,增加了润滑油的利用率,而且减轻了活塞重量提高了承力强度的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构
本专利技术涉及供油结构
,具体为一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构。
技术介绍
活塞作为内燃机最重要的零部件之一,长期在高温高压作用下传递动力,其结构和工作状态直接决定了内燃机的动力性、可靠性、经济性和使用寿命等。由于市场对内燃机要求的不断提升,大功率、轻量化成为发展主流,随之而来的是新的挑战,如何保证活塞的大功率,高强化所带来的热负荷和机械负荷会加速活塞在工作过程中的摩擦磨损进而出现一系列疲劳问题甚至使活塞失效,传统的油腔油道无法快速精准的对活塞进行供油润滑,使得活塞的润滑问题日益突出。为解决这一问题就要从结构方面保证活塞在能承受高机械负荷和高热流密度气体的基础上合理分配热流并进行精确润滑,其中,油道作为活塞头部重要的润滑供油结构,其结构设计具有重要的实际意义。现今市场上的此类供油结构种类繁多,基本可以满足人们的使用需求,但是依然存在一定的问题,具体问题有以下几点:(1)现有的此类供油结构在使用时一般不便于实现整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油,从而严重的影响了供油结构使用时的便利程度;(2)现有的此类供油结构在使用时一般不便于增加润滑油的利用率,从而大大的影响了供油结构使用时的可靠性;(3)现有的此类供油结构在使用时一般不便于减轻活塞重量提高承力强度,从而给人们的使用带来了很大的困扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,以解决上述
技术介绍
中提出供油结构不便于实现整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油,增加润滑油的利用率,减轻活塞重量提高承力强度的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,包括活塞裙部、活塞头部、冷却油腔、活塞销孔的供油道平面和活塞本体,所述活塞本体的内部设有活塞头部,且活塞头部一侧的活塞本体内部安装有燃烧室,并且燃烧室的外壁与活塞裙部固定连接,所述燃烧室下方的活塞本体内部安装有冷却油腔,且冷却油腔的外壁与活塞裙部固定连接,并且冷却油腔下方的活塞本体内部安装有活塞内腔,所述活塞内腔的外壁与活塞裙部固定连接,且活塞内腔一侧的活塞本体内部安装有活塞裙部,并且活塞裙部的外壁与活塞本体固定连接,所述活塞裙部一侧的活塞本体内部安装有销孔腔,且销孔腔的外壁与活塞裙部固定连接。优选的,所述活塞头部的外壁上设有活塞环区,且活塞环区的外壁与活塞头部固定连接。优选的,所述活塞环区的内部设有第一环槽,且第一环槽下方的活塞环区内部安装有第二环槽,所述第二环槽下方的活塞环区内部安装有第三环槽,且第三环槽的外壁与活塞环区固定连接。优选的,所述活塞本体的内部设有供油油道,且活塞本体的内部设有活塞销供油道,并且活塞销供油道一侧的活塞本体内部设有第一油道出口。优选的,所述第一油道出口一侧的活塞本体内部安装有活塞销孔供油道,且活塞销孔供油道一侧的活塞本体内部安装有第二油道出口。优选的,所述活塞本体的内部安装有活塞销的供油道平面,且活塞销的供油道平面一侧的活塞本体内部安装有活塞销孔的供油道平面。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:该供油结构不仅实现了整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油,增加了润滑油的利用率,而且减轻了活塞重量提高了承力强度的;(1)通过在活塞头部外表面上加工三道平行活塞环区,分别为活塞裙部、活塞头部和冷却油腔,在活塞本体的内部开设有供油油道,供油油道的内部分别有活塞销供油道、第一油道出口、活塞销孔供油道和第二油道出口,冷却油腔位于燃烧室与活塞头部之间,冷却油腔顶部略低于第一环槽顶部,以降低第一环槽温度;冷却油腔底部于第二环槽底部平齐,以增强活塞散热,第三环槽以上的部位形成活塞头部,以下的部位形成活塞裙部,活塞内腔采用拱形设计,使销孔腔均匀承力,同时,减小活塞内腔与活塞头部之间的壁厚,以增大内部容积,达到减轻活塞重量提高承力强度的目的;(2)通过用于活塞销供油道位于销孔腔和连杆小头的中间位置活塞销的供油道平面上,且平行于销孔腔方向,该平面上设计有两个油道,其一端连接冷冷却油腔,另一端互相连通,并在中心位置设计第一油道出口,使得冷却油腔内的机油通过油道从第一油道出口流出,直接对销孔腔和连杆小头中间裸露在外的活塞销进行精确润滑,而传统润滑销只能通过活塞内腔飞溅润滑,针对性差且冷却油的利用率很低,用于活塞销孔供油道位于销孔腔的中间位置活塞销孔的供油道平面上,每个销孔腔设计对称的两个油道,其一端连接冷却油腔,另一端为第二油道出口,位于六十度方向上,使得冷却油腔内的机油通过油道从出油口流出,直接对销孔腔和销进行精确润滑,可减小两者配合的摩擦磨损,进而减小配合间隙,减小冲击噪声,油道和出油口对活塞销及销孔腔的精准润滑极大的提高了油的利用率;(3)通过整体式活塞中的油道设计能够起到精确润滑的效果,供油道的出油孔,可对活塞销和,销孔腔进行润滑,不再依赖于传统的飞溅润滑模式,且该油道位置平面可根据活塞性能需求进行灵活调节,更加具有针对性,润滑位置更精确,且冷却油利用率更高,实现了整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油,增加了润滑油的利用率,减轻了活塞重量提高了承力强度的;(4)3D打印技术可加工传统工艺无法加工的复杂结构,对活塞内部结构限制小,具有高度柔性的技术优势,可对活塞进行整体式加工,取消传统加工方式下活塞内部产生的加工连接面,使活塞整体性能更加优良,利用3D打印技术加工该结构活塞时,油道储油腔等部位较于传统铸造、锻造可轻易加工成型,无需模具,省时省力;(5)根据使用要求在传统活塞的结构基础上进行优化,形成新型的精确润滑的整体式活塞,通过对发动机性能进行仿真计算得到换热和受力边界条件,将边界条件带入有限元软件计算该结构活塞的热流、温度、应力分布情况,检查计算数据是否符合要求,若符合,则按设计结构进行加工,毛坯打印、精加工、表面镀膜,最后上机实验,合格则完成设计流程,不合格则返回结构设计重新设计计算,计算数据若不符合要求,则重新进行分析和结构优化设计。附图说明图1为本专利技术的正视剖面结构示意图;图2为本专利技术的活塞销孔供油道正视剖面结构示意图;图3为本专利技术的活塞销的供油道平面正视剖面结构示意图;图4为具体实施方式中实施例的技术路线流程图。图中:1、活塞裙部;2、活塞头部;3、冷却油腔;4、燃烧室;5、供油油道;501、活塞销供油道;502、第一油道出口;503、活塞销孔供油道;504、第二油道出口;6、活塞环区;601、第一环槽;602、第二环槽;603、第三环槽;7、活塞内腔;8、销孔腔;11、活塞销的供油道平面;12、活塞销孔的供油道平面;13、活塞本体。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,包括活塞裙部(1)、活塞头部(2)、冷却油腔(3)、活塞销孔的供油道平面(12)和活塞本体(13),其特征在于:所述活塞本体(13)的内部设有活塞头部(2),且活塞头部(2)一侧的活塞本体(13)内部安装有燃烧室(4),并且燃烧室(4)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,所述燃烧室(4)下方的活塞本体(13)内部安装有冷却油腔(3),且冷却油腔(3)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,并且冷却油腔(3)下方的活塞本体(13)内部安装有活塞内腔(7),所述活塞内腔(7)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,且活塞内腔(7)一侧的活塞本体(13)内部安装有活塞裙部(1),并且活塞裙部(1)的外壁与活塞本体(13)固定连接,所述活塞裙部(1)一侧的活塞本体(13)内部安装有销孔腔(8),且销孔腔(8)的外壁与活塞裙部(1)固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,包括活塞裙部(1)、活塞头部(2)、冷却油腔(3)、活塞销孔的供油道平面(12)和活塞本体(13),其特征在于:所述活塞本体(13)的内部设有活塞头部(2),且活塞头部(2)一侧的活塞本体(13)内部安装有燃烧室(4),并且燃烧室(4)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,所述燃烧室(4)下方的活塞本体(13)内部安装有冷却油腔(3),且冷却油腔(3)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,并且冷却油腔(3)下方的活塞本体(13)内部安装有活塞内腔(7),所述活塞内腔(7)的外壁与活塞裙部(1)固定连接,且活塞内腔(7)一侧的活塞本体(13)内部安装有活塞裙部(1),并且活塞裙部(1)的外壁与活塞本体(13)固定连接,所述活塞裙部(1)一侧的活塞本体(13)内部安装有销孔腔(8),且销孔腔(8)的外壁与活塞裙部(1)固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,其特征在于:所述活塞头部(2)的外壁上设有活塞环区(6),且活塞环区(6)的外壁与活塞头部(2)固定连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘雯钦张卫正原彦鹏陈国争
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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