一种小型汽油机用高压缩比活塞制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型汽油机用高压缩比活塞，克服了汽油机压缩比低、火焰传播距离远、火焰传播时间长、传热损失大、在最后燃烧位置发生自燃产生爆震的问题，其包括头部与裙部；头部的底端与裙部的顶端直径相等并连成一体；头部包括活塞顶部与密封槽；活塞顶部为高于活塞顶部平面1.7mm且直径为55mm的圆柱形凸台，圆柱形凸台与高压缩比活塞的回转轴线共线；密封槽包括Ⅰ气环槽、Ⅱ气环槽及油环槽，Ⅰ气环槽与Ⅱ气环槽的宽度均为1.2mm，油环槽宽度为1.5mm；密封槽深度均为2mm；Ⅰ气环槽、Ⅱ气环槽与油环槽从上至下依次平行地排布，Ⅰ气环槽上槽壁与活塞顶部平面距离为1.2mm，相邻两槽之间的槽壁宽度均为1.2mm。之间的槽壁宽度均为1.2mm。之间的槽壁宽度均为1.2mm。

【技术实现步骤摘要】
一种小型汽油机用高压缩比活塞


[0001]本技术涉及发动机
的一种发动机气缸部件，更确切地说,本技术涉及一种小型汽油机用高压缩比活塞。

技术介绍

[0002]活塞是发动机的关键部件，其结构对发动机的工作状态、使用寿命以及工作效率有着极大的影响。目前汽油机活塞普遍采用凹顶活塞。这种顶部形状，在发动机的曲柄连杆长度相同时，汽油机的压缩比较低；同时火焰传播距离较远，火焰传播时间较长，传热损失较大，且处在最后燃烧位置的未燃混合气易进一步受到压缩和热辐射作用，发生自燃，产生爆震。
[0003]鉴于此，本技术旨在研制一种小型汽油机用高压缩比活塞，在合适的位置设置圆柱形凸台，通过活塞顶面凸起实现压缩比的提高，进而改善燃烧，达到提高热效率的目的；同时减小火焰传播距离，缩短火焰传播时间，降低汽油机的爆震概率；另外还要求加工方便、能够减小摩擦，减小机械损失，进一步节约能源，提高发动机的工作效率，保证其使用寿命。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的在发动机的曲柄连杆长度相同时，汽油机的压缩比较低、同时火焰传播距离较远、火焰传播时间较长、传热损失较大、且处在最后燃烧位置的未燃混合气易进一步受到压缩和热辐射作用而发生自燃产生爆震的问题，提供了一种小型汽油机用高压缩比活塞。
[0005]为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的：
[0006]所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞包括头部与裙部；头部与裙部皆为圆柱形结构件，头部的底端与裙部的顶端直径相等，头部的底端与裙部的顶端连成一体；
[0007]所述的头部包括活塞顶部与密封槽；
[0008]所述的活塞顶部为高于活塞顶部平面1.7mm且直径为55mm的圆柱形凸台，圆柱形凸台位于高压缩比活塞顶端平面的中心处，圆柱形凸台与高压缩比活塞的回转轴线共线；
[0009]所述的密封槽包括Ⅰ气环槽、Ⅱ气环槽及油环槽，Ⅰ气环槽与Ⅱ气环槽宽度均设为1.2mm，油环槽宽度为1.5mm；密封槽的深度均为2mm；Ⅰ气环槽、Ⅱ气环槽与油环槽从上至下依次相互平行地排布，密封槽的回转中心线与高压缩比活塞的回转中心线共线，Ⅰ气环槽的上槽壁与活塞顶部平面距离为1.2mm，相邻两槽之间的槽壁宽度均为1.2mm。
[0010]技术方案中所述的相邻两槽之间的槽壁宽度均为1.2mm是指：Ⅰ气环槽的下槽壁与Ⅱ气环槽的上槽壁、Ⅱ气环槽的下槽壁与油环槽的上槽壁之间宽度均为1.2mm。
[0011]技术方案中所述的裙部为圆筒形结构件，内腔直径为60mm，深度为40mm，并在裙尾处沿直径方向截去弓形形状的部分实体，形成2个相对称设置的弧部及2个相对称设置的端部，并且端部上设置有销孔，其中裙尾的高度为8mm，销孔的中心线与高压缩比活塞顶部平
面的距离为33mm，直径为18mm；销孔处的多段凹槽各段长为20mm，总长为37mm，高度为21mm，各段凹槽最大深度为2mm；两端销孔内侧设置有2个相对称的圆筒形的销轴套，销轴套的底端被设置成水平的矩形平面，销轴套的外径为26mm，内径为18mm，长为17mm；活塞内腔销轴套与活塞内腔顶之间设置有2个相对称的加强直筋。
[0012]技术方案中所述的加强直筋是指：活塞内腔销轴套与活塞内腔顶之间的加强直筋的横截面是宽为6mm，长为12mm的矩形，加强直筋沿直径方向长为13mm。
[0013]技术方案中所述的内腔顶部与内腔侧壁处设置过渡圆角曲面，过渡圆角曲面的半径为5mm；端部底面与内腔侧壁处设置1号过渡圆角，1号过渡圆角的半径为2mm；裙尾侧壁与裙尾底部处设置2号过渡圆角，2号过渡圆角的半径为2mm；销孔处的倒角为30度，长1mm。
[0014]与现有技术相比本技术的有益效果是：
[0015]1.本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞由于在活塞顶部平面设置了凸台，能够减小燃烧室容积，使汽油机的压缩比提高，进而实现汽油机有效热效率的提升，降低其有效燃油消耗率；
[0016]2.本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞由于在活塞顶部平面设置了凸台，能够减小火焰传播距离，缩短火焰传播时间，在一定程度上减少了处在最后燃烧位置的未燃混合气进一步受到压缩和热辐射作用，在火焰前锋到达之前发生自燃，降低了汽油机的爆震概率；
[0017]3.本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞由于在活塞顶部平面设置了凸台，在内腔顶部及内腔侧壁处设置过渡圆角曲面，且在活塞内腔销孔套与活塞顶之间设有加强直筋，能够加强活塞强度，提高耐用性；
[0018]4.本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞由于在销孔处设有倒角，能够便于活塞销导入；
[0019]5.本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞由于减小Ⅰ气环槽和Ⅱ气环槽宽度，降低裙尾高度，活塞整体高度降低，并在销孔端部设有多段凹槽，从理论来说，可在保证发动机性能的前提下实现轻量化，减小活塞高度，减少摩擦，进而降低汽油机机械损失，提高汽油机热效率。
附图说明
[0020]下面结合附图对本技术作进一步的说明：
[0021]图1是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞结构组成的主视图；
[0022]图2是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞结构组成主视图上的剖视图；
[0023]图3是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞结构组成左视图上的剖视图；
[0024]图4是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞结构组成的俯视图；
[0025]图5是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞改进前后的缸内平均压力曲线图；
[0026]图6是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞改进前后的瞬时放热率曲线图；
[0027]图7是本技术所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞结构组成俯视图上的剖视图；
[0028]图中：1.头部，2.裙部，3.销孔，4.弧部，5.端部，6.内腔，7.Ⅰ气环槽，8.Ⅱ气环槽，9.油环槽，10.裙尾，11.加强直筋，12.过渡圆角曲面，13.1号过渡圆角，14.2号过渡圆角，15.圆柱形凸台，16.多段凹槽。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本技术作详细的描述：
[0030]参阅图1，本技术技术方案以某汽油机活塞作为原型进行改进设计，并在仿真软件中进行计算验证。
[0031]所述的高压缩比活塞包括头部1和裙部2，参阅图4，头部1与裙部2皆为圆柱形结构件，头部1的底端与裙部2的顶端直径相等，头部1的底端与裙部2的顶端连成一体。
[0032]所述的头部1包括活塞顶部与密封槽：
[0033]所述的活塞顶部为高于活塞顶部平面1.7mm且直径为55mm的圆柱形凸台，圆柱形凸台位于高压缩比活塞顶端平面的中心处，圆柱形凸台与高压缩比活塞的回转轴线共线；
[0034]所述的密封槽包括Ⅰ气环槽7、Ⅱ气环槽8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型汽油机用高压缩比活塞,其特征在于,所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞包括头部(1)与裙部(2)；头部(1)与裙部(2)皆为圆柱形结构件，头部(1)的底端与裙部(2)的顶端直径相等，头部(1)的底端与裙部(2)的顶端连成一体；所述的头部(1)包括活塞顶部与密封槽；所述的活塞顶部为高于活塞顶部平面1.7mm且直径为55mm的圆柱形凸台，圆柱形凸台位于高压缩比活塞顶端平面的中心处，圆柱形凸台与高压缩比活塞的回转轴线共线；所述的密封槽包括Ⅰ气环槽(7)、Ⅱ气环槽(8)及油环槽(9)，Ⅰ气环槽(7)与Ⅱ气环槽(8)宽度均设为1.2mm，油环槽(9)宽度为1.5mm；密封槽的深度均为2mm；Ⅰ气环槽(7)、Ⅱ气环槽(8)与油环槽(9)从上至下依次相互平行地排布，Ⅰ气环槽(7)的上槽壁与活塞顶部平面距离为1.2mm，相邻两槽之间的槽壁宽度均为1.2mm。2.按照权利要求1所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞,其特征在于,所述的相邻两槽之间的槽壁宽度均为1.2mm是指：Ⅰ气环槽(7)的下槽壁与Ⅱ气环槽(8)的上槽壁、Ⅱ气环槽(8)的下槽壁与油环槽(9)的上槽壁之间宽度均为1.2mm。3.按照权利要求1所述的一种小型汽油机用高压缩比活塞,其特征在于,所述的裙部(2)为圆筒形结构件，内腔(6)直径为60mm，深度为40mm，并在裙尾处沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐鹏冲，刘宇恒，张奇，田龙，王忠恕，尤金文，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：