[发明专利]用于朝柴102系列发动机的节能型活塞连杆副

说明书

技术领域

本发明属于机械设计技术领域，涉及一种高速轻型发动机配装零件，具体的说是一种用于朝柴102系列发动机的节能型活塞连杆副，包括：活塞、活塞销、连杆、活塞环。特别适用于工作汽缸直径为100、102、105mm，汽缸数为4缸或6缸的朝柴102系列发动机。

背景技术

朝柴102系列发动机具有主要用于汽车、船舶、工程机械、运输机械、发电机组等机械设备，活塞连杆副是发动机中最为关键的零部件之一，是发动机中的“心脏”，它将燃气燃烧产生的爆发压力传递给曲轴而做功，形成动力。

连杆小头镶有衬套，工作状态时，连杆小头在活塞内腔销座中间小范围转动，这是通过活塞销分别与活塞的销孔、连杆衬套孔连接配合实现的。活塞从结构上由头部、顶面、燃烧室、裙部、销孔、内腔等组成，活塞头部有用于支撑活塞环的活塞环槽，活塞裙部有连接和支撑活塞销用的活塞销座和销孔。

现有技术中公开的朝柴102系列发动机，包括CY100、CY102、CY105，连杆小头厚度为：37.59-37.66mm；活塞内腔的销座内档宽度为：41.5mm；CY100的活塞销长度为85mm，CY102、CY105的活塞销长度为87.5mm。

曾有机构试图对该系列发动机的活塞、活塞销、活塞环等零件进行轻量化设计，但限于连杆结构的影响，活塞、活塞销、活塞环等零件的优化设计空间不大，改进后的发动机动力性、燃油、机油消耗指标较原发动机没有明显地变化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中活塞连杆副重量较大的技术难题，设计了一种新式的连杆、活塞以及活塞销，从各个结构中采取轻量化设计，同时还要保证各个尺寸的匹配，最终达到减轻重量的目的。

本发明采用的技术方案是，用于朝柴102系列发动机的节能型活塞连杆副，包括活塞、连杆、活塞销、与活塞环，活塞包括头部、油环槽、销孔、卡环槽、销座内挡和活塞收缩窗，连杆包括设置有衬套的连杆小头、杆体和设置有轴瓦的连杆大头，关键是：所述的活塞高度为92-100.7mm，直径为99.87-104.87mm，公差为±0.020mm，销座内档为30-39mm，连杆小头厚度28-33mm，同时在连杆小头上设置有楔形面。

所述的连杆小头上的楔形面的角度范围为4-15°。

所述的卡环槽间距为75-87.5mm。

所述的活塞收缩窗为轮毂状收缩窗，凸出部分间距83-90mm，平面部分间距69-78mm。

所述的活塞收缩窗与油环槽的结合部设计有低于外径0.5-1.5mm的圆弧台，同时每侧设有2-4个卸油孔。

所述的油环槽的深度为3.4-5mm。

所述的活塞销内孔两端设置有13-50°的倒角。

本发明的关键是对连杆小头、活塞销、活塞环、活塞中各个结构的尺寸改进，减去了对活塞连杆副功能和性能不起作用的多余壁厚的重量。保持了机械强度和工作的可靠性，又有效地降低了活塞连杆副的重量。柴油机的往复运动惯性力降低12-25％，大大降低了主机工作时的惯性力的冲击和有效功率的损失，提高了有效功率。

本发明的活塞连杆副，特别用于工作汽缸直径为100、102、105mm，汽缸数为4-6缸的CY102系列柴油机，其重量轻、结构合理、无效摩擦功损失小，实现了提高动力，降低燃油、机油消耗、节约能源、减少污染与排放的目的。该活塞连杆副的综合性能表现为：发动机的有效功率提高了4-11kW，燃油消耗降低了3～8％，机油消耗降低了5～18％；降低了污染物质的排放和工作噪声，达到了节约石油能源、保护大气环境的目的。

使用本发明的活塞连杆副，具有功率大、燃油消耗和机油消耗低，功率损失、摩擦功损失低、节能环保，噪音低、工作安全可靠等特点。

附图说明

图1是本发明的连杆小头示意图

图2是本发明的活塞剖面图。

图3是图2的左视图。

图4是本发明的活塞销结构实施例示意图。

1代表衬套，2代表连杆小头，3代表杆体；4代表头部，5代表油环槽，6代表销孔，7代表卡环槽，8代表销座内档，9代表活塞收缩窗，10代表卸油孔，11代表活塞销。

具体实施方式