[实用新型]小型直喷式柴油机的活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃机技术领域，尤其涉及一种小型直喷式柴油机的活塞。该类型活塞特别适用于排量在0.3升以下的直喷式柴油机。

背景技术

内燃机的活塞组件与气缸一起保证高温燃气的可靠密封，在工作中承受着很大的机械负荷和热负荷，与分隔式燃烧方式的活塞相比，直接喷射式柴油机活塞顶上有相当深的凹坑，活塞实际受热面积大大增加，其热负荷更加严重。因此，在小缸径柴油机上采用直喷式燃烧系统，活塞上燃烧室的形状及布置尺寸、活塞环槽、环岸、裙部结构的设计都非常关键，设计难度也大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了改善与提高目前小型直喷式柴油机的工作性能，提供一种设计结构更为合理的小型直喷式柴油机的活塞，该类型活塞特别适用于排量在0.3L以下的直喷式柴油机。

本实用新型采用的技术方案是：一种小型直喷式柴油机的活塞，由头部和裙部构成，头部带有燃烧室，活塞压缩高h4为35～37mm，头部为三环结构，具有三道火力环，第一道火力环环岸高度h1为8～10mm，第二道环岸的高度h2为3～4mm，第三道环岸的高度h3为3～3.5mm；相应的，三道环槽的高度依次为：L1为2～2.5mm，L2为2～2.5mm，第三道环槽的高度L3为3～4mm，其中，第一、第二道环槽的直径均为d1，d1为68～69mm，第三道环槽的直径d2为66～φ67mm；

所述的裙部为中凸椭圆形，活塞销孔垂直方向为裙部长轴，活塞销孔轴线方向为裙部短轴，长轴方向的裙部型线从0点到38mm点为抛物线，最高点位于0点以上12mm处，直径D为76_-0.125^-0.1mm，短轴方向的椭圆度从0点0.28±0.015mm过渡到38点0.38±0.015mm；

所述的燃烧室为ω形缩口平底型，若以活塞上平面中心为原点建立二维坐标系，则燃烧室中心距活塞上平面中心在X轴方向上的偏心距x为1.5～2mm，在Y轴方向上的偏心距y为4.5～5mm；燃烧室上口直径D2为34～36mm，下部最大直径D1为41～42mm；燃烧室的深度H2为10～11mm；燃烧室底面凸起部的锥角α为113°～115°，凸起部顶部弧面半径r为1～2mm，凸起部顶部到活塞顶面的距离H1为3～4mm；燃烧室底角弧面半径r1为3.5～4mm，缩口锥面的锥角θ为80°；凸起部的锥面与燃烧室的底平面弧面过渡，过渡弧面的半径r2为8～9mm。

本实用新型的有益效果是：该类型活塞适用于小型直喷式柴油机，尤其适用于排量在0.3L以下的直喷式柴油机。该小型直喷式柴油机活塞的设计构造及尺寸，包括活塞上燃烧室的形状及布置尺寸、活塞环槽、环岸、裙部结构的设计相对于现有产品更为合理，能够大大提高柴油机的整体工作性能。针对直接喷射燃烧方式的特点，该类型活塞更为合理地确定了活塞的压缩高度，尤其是火力岸的高度，比同类涡流室式柴油机的活塞火力岸高度增加63％，有效地避免了直接喷射燃烧方式的活塞第一环温度过高，导致活塞环弹性松弛、粘结等故障；更合理地确定了活塞裙部的型线，保证了活塞得到良好的导向，具有足够的实际承压面积，形成足够厚的润滑油膜，使活塞在高速运动中噪音小、摩擦损失小；更合理确定了燃烧室在活塞顶面上的坐标位置以及形状尺寸，使之与燃油喷射油线匹配，保证了燃烧性能的质量，同时降低了燃油消耗，减少了有害气体的排放。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型活塞的结构示意图(剖视)；

图2为本实用新型活塞的裙部型线示意图；

图3为本实用新型活塞上的燃烧室的形状及尺寸结构示意图；

图4为燃烧室相对于整个活塞的位置结构示意图。

图中1.活塞 1-1.头部 1-1-1.燃烧室 1-2.裙部

具体实施方式

一种小型直喷式柴油机的活塞1，如图1至图7所示由头部1-1和裙部1-2构成，头部1-1带有燃烧室1-1-1，活塞1压缩高h4为35～37mm，头部1-1为三环结构，具有三道火力环，第一道火力环环岸高度h1为8～10mm，第二道环岸的高度h2为3～4mm，第三道环岸的高度h3为3～3.5mm；相应的，三道环槽的高度依次为：L1为2～2.5mm，L2为2～2.5mm，第三道环槽的高度L3为3～4mm，其中，第一、第二道环槽的直径均为d1，d1为68～69mm，第三道环槽的直径d2为66～φ67mm；