[发明专利]一种活塞冷却喷嘴结构

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机润滑系统的活塞冷却控制领域，更具体的说，是涉及一种活塞冷却喷嘴结构。

背景技术

随着各国对整车油耗限制和排放法规的越来越严格，世界各大汽车公司都在为提高发动机性能而投入重金。降低整车油耗大多数主机厂采用缸内直喷和涡轮增压等技术，另一方面是降低发动机的重量和尺寸，减轻整车的有效质量，这两个方面造成了发动机的升功率不断提升，已经由过去的35-50kW/L提高到目前的55-80kW。发动机的升功率直接影响发动机的热负荷，升功率的升高也就意味着热负荷的增大，导致燃烧室和活塞的工作温度升高，过高活塞温度会导致汽油机产生爆震，为了能够降低活塞的工作温度，现在增压发动机大多数采用活塞冷却喷嘴的方法，来降低活塞温度，满足发动机过高的热负荷增加。

目前的活塞冷却喷嘴利用机油压力进行控制，即通过内置的弹簧预紧力把钢珠密封在进油端口，当机油压力大于弹簧的预紧力时，钢珠压缩弹簧，润滑油通过冷却喷嘴对活塞进行喷射，由于润滑油的温度低于活塞的温度，因此起到冷却活塞的效果。但由于活塞需要冷却主要发生在大负荷易于发生爆震的工况区域，和机油压力并没有直接的联系，因此单纯的依靠机油压力来调节对活塞的冷却方式往往会给发动机带来很多的负面影响，还不一定达到理想的预期效果，最终导致车辆的燃油耗增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种能通过机油压力和机油温度结合，调节冷却喷嘴结构喷油的开始、停止和流量大小，从而节省机油流量的活塞冷却喷嘴结构。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种活塞冷却喷嘴结构，包括喷嘴结构本体，喷嘴结构本体上设置一端密封的空腔，空腔另一端设置直径小于空腔的开口端，弹性元件与密封钢球卡装在空腔内，密封钢球与开口端贴合，喷嘴结构壳体的空腔通过阀座与喷嘴导流管连通，所述的喷嘴结构壳体上的开口端和密封钢球之间设置温度敏感元件和与温度敏感元件连接的具有热胀冷缩功能的膨胀结构。

所述的喷嘴结构本体的空腔密封的一端设置为螺母与喷嘴结构本体连接的结构，温度敏感元件设置为圆环形中空的垫片结构，膨胀结构嵌装在温度敏感元件与密封钢球贴合的一面上，膨胀结构设置2-8个的结构，膨胀结构设置为不突出于温度敏感元件表面的结构。

所述的嵌装在温度敏感元件上的膨胀结构，其最佳结构是设置4个，膨胀结构设置为凹下于温度敏感元件表面的结构。

所述的螺母上位于空腔内的一端面上设置凸起的插销，弹性元件套装在插销上。

所述的插销设置为圆柱体的倒“T”字型结构，所述的空腔与螺母连接的一端设置直径大于空腔本体的凸台，所述的插销抵靠在凸台上，插销通过螺母固定卡装在凸台上。

所述的空腔设置为圆柱体状结构。

所述的膨胀结构均匀布置在温度敏感元件上。

所述的膨胀结构设置为一半嵌装在温度敏感元件表面上，一半凸出向垫片结构的温度敏感元件的圆环形中空位置的结构。

所述的弹性元件为圆环状的压力弹簧结构。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明的活塞冷却喷嘴，可以达到温度和机油压力互相结合，进行活塞喷嘴流量控制的目的。

本发明的活塞冷却喷嘴结构，以发动机机油压力和机油温度信号的结合作为反馈信号，对活塞冷却喷嘴的开启、关闭及和喷油量进行自动调节，从而把发动机的热负荷和冷却喷嘴工作特性联系在一起，在活塞温度高的时候对其进行冷却，在活塞温度不高时对其进行关闭。

本发明的冷却喷嘴结构，采用机油温度作为活塞是否需要冷却的标志，机油温度高说明发动机负荷大、活塞温度高，通过温度敏感元件感应机油温度，在机油温度高时，传递热量到膨胀结构，从而顶开密封钢球，使得油道与空腔及喷嘴导流管联通，机油从冷却喷嘴喷射到活塞内腔，对活塞进行冷却，机油温度低时，油道与空腔及喷嘴导流管断开，不对活塞进行冷却，节省机油流量。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的活塞冷却喷嘴结构的结构剖视示意图；

图2为图1所述的活塞冷却喷嘴结构为安装弹性元件、密封钢球、膨胀结构、温度敏感元件、插销时的结构剖视示意图；

图3为图1所述的活塞冷却喷嘴结构的A-A剖面的结构示意图；

图4为图3所示的活塞冷却喷嘴结构的B-B剖面的结构示意图；