【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活塞、气缸体组件和冷却方法
[0001]政府支持条款
[0002]本专利技术是在美国陆军授予的其他交易机构(OT)协议号W56HZV
‑
16
‑9‑
0001的政府支持下完成的。政府具有本专利技术中的某些权利。
[0003]本公开总体上涉及内燃机活塞设计,并且更具体地涉及这种活塞的冷却通道的设计。
技术介绍
[0004]在设计内燃机时,部件的效率、耐久性和可制造性均是重要的考虑因素。在这些部件的效率、耐久性和可制造性方面存在某些固有的限制,特别是对于活塞而言。活塞设计可能是困难的,因为活塞内的以及与活塞分离的各种部件经历重复的运动和极端条件(例如,高温和高压,温度、压力和方向的快速变化,与其他部件的硬接触等)。此外,某些设计可能存在固有的可制造性困难,例如在受限或难以进入的空间中的精确尺寸。
[0005]热损失是内燃机中最大的能量损失之一。内燃机中使用的大部分燃料能量作为从燃烧室传递到其冷却流体(例如油)的热量而损失。涉及燃烧室的复杂过程影响传递到气缸壁的热损失,这些过程包括气体运动、湍流水平和喷雾
‑
壁相互作用。因此,通过活塞的该热损失的减少导致发动机效率的提高。
[0006]已知,通过活塞的热传递的减少可导致排气温度的增加,这对于发动机、后处理系统和废热回收系统是有益的。具有这种特征的发动机的特征在于具有低的排消耗,这使得在一组特定的设计约束内的热消耗最小化。在低热消耗的情况下,可以实现进一步的效率,例如,通过降低冷却系统容量并具 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种活塞(100),该活塞具有活塞外部区域(101)和活塞中心区域(102),所述活塞(100)包括:裙部(16),该裙部具有上主体部(32);顶部(14),该顶部形成在所述上主体部(32)处;以及壁(114),该壁形成在所述顶部(14)下方以便在所述活塞(100)内限定冷却通道(110),所述冷却通道(110)具有冷却通道周边部分(111)和冷却通道中心部分(112),所述冷却通道(110)构造成接收并保持一些冷却流体(301),使得当所述活塞(100)在上止点与下止点之间行进时,所述壁(114)引导所述冷却流体(301)在所述冷却通道(110)内在所述冷却通道周边部分(111)与所述冷却通道中心部分(112)之间运动,以便冷却所述活塞外部区域(101)和所述活塞中心区域(102)两者。2.根据权利要求1所述的活塞(100),其中,所述壁(114)在所述活塞(100)内在周向上连续延伸,使得所述冷却通道(110)为单个连续容积。3.根据权利要求1或2所述的活塞(100),其中,当这些冷却流体(301)朝向所述冷却通道中心部分(112)和所述冷却通道周边部分(111)中的至少一个运动时,所述壁(114)引导这些冷却流体(301)涡旋。4.根据权利要求3所述的活塞(100),其中,所述壁(114)包括从所述壁(114)向内突出的至少一个脊(120),使得所述壁(114)构造成通过在所述至少一个脊(120)处改变这些冷却流体(301)沿着所述壁(114)的运动来引导这些冷却流体(301)涡旋。5.根据权利要求4所述的活塞(100),其中,所述至少一个脊(120)中的第一脊(120)定位成靠近所述冷却通道中心部分(112)。6.根据权利要求5所述的活塞(100),其中,所述壁(114)还包括顶板,并且其中,所述第一脊(120)定位在所述冷却通道(110)的所述顶板处。7.根据权利要求1至6中任一项所述的活塞(100),其中,所述壁(114)包括倾斜的底板部分(115)、倾斜的顶板部分(116)、所述冷却通道中心部分(112)和所述冷却通道周边部分(111),并且其中,所述冷却通道中心部分(112)和所述冷却通道周边部分(111)都在所述倾斜的底板部分(115)和所述倾斜的顶板部分(116)之间延伸。8.根据权利要求1至7中任一项所述的活塞(100),其中,所述壁(114)进一步包括顶板部分(116),并且其中,当所述冷却流体(301)沿着所述壁(114)的所述顶板部分(116)在从所述活塞中心区域(102)到所述活塞外部区域(101)的方向上行进时,所述壁(114)引导这些冷却流体(301)朝向所述冷却通道周边部分(111)运动,并且其中,当所述冷却流体(301)沿着所述壁(114)的底板部分(115)在从所述活塞外部区域(101)到所述活塞中心区域(102)的方向上行进时,所述壁(114)引导这些冷却流体(301)朝向所述冷却通道中心部分(112)运动。9.根据权利要求1至8中任一项所述的活塞(100),其中,所述活塞(100)还包括至少一个活塞环槽(106),并且所述裙部(16)还包括外表面(104),并且其中,所述活塞环槽(106)形成在所述外表面(104)中,并且所述冷却通道周边部分(111)定位成靠近所述活塞环槽(106)。10.一种气缸体组件(7),该气缸体组件包括:至少一个气缸(5);以及
活塞(100),该活塞构造成在所述至少一个气缸(5)内往复运动,所述活塞(100)具有活塞外部区域(101)和活塞中心区域(102),所述活塞(100)包括:裙部(16),该裙部具有上主体部(32);顶部(14),该顶部形成在所述上主体部(32)处;以及壁(114),该壁形成在所述顶部(14)下方以便在所述活塞(100)内限定冷却通道(110),所述冷却通道(110)具有冷却通道周边部分(111)和冷却通道中心部分(112),所述冷却通道(110)构造成接收并保持一些冷却流体(301),使得当所述活塞(100)在上止点与下止点之间行进时,所述壁(114)引导所述冷却流体(301)在所述冷却通道(110)内在所述冷却通道周边部分(111)与所述冷却通道中心部分(112)之间运动,以便冷却所述活塞外部区...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。