[发明专利]柴油机活塞

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种柴油机活塞。 

背景技术

活塞是柴油机的核心工作部件，活塞的头部一般设计有凹陷的燃烧室结构，作用是提高柴油机工作时的柴油燃烧效率，使燃烧更为充分，具有节能减排的作用。 

现有柴油机一般采有铝活塞，重量轻，但缺点是压缩高比较大，导致发动机高度比较大；活塞能承受的温度比较低，发动机能达到的缸内燃烧压力也比较低。 

另外，由于钢材和铝材的热膨胀不同，当发动机升温时，铝制活塞会明显膨胀，使其外径名义值几乎超过气缸的内径，从而会导致显著的摩擦功耗。 

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理，压缩高比较小，摩擦功耗低的柴油机活塞。 

为实现上述目的，本发明提供了柴油机活塞，该柴油机活塞采用的材质为钢或铸铁，其包括：活塞体；ω形燃烧室，开设在所述活塞体的顶部，该ω形燃烧室的深度的取值范围为5-100mm，ω形燃烧室与活塞顶部过渡圆弧半径的取值范围为2-10mm，ω形燃烧室底部过渡圆弧半径的取值范围为5-100mm；以及多道活塞环槽，其平行开设在所述活塞体的外周面。 

优选地，上述技术方案中，ω形燃烧室的深度为25.5mm，ω形燃烧室与活塞顶部过渡圆弧半径为4mm，ω形燃烧室底部过渡圆弧半径为8.5mm。 

优选地，上述技术方案中，ω形燃烧室的底部设有凸台。 

优选地，上述技术方案中，柴油机活塞的连接处空腔形成封闭式内冷油道。 

优选地，上述技术方案中，活塞环槽为三道。 

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该柴油机活塞结构简单合理，通过采用钢制材料代替原有的铝制材料，压缩高比较小，使得发动机高度降低，从而减少了发动机的重量和对空间要求，同时该柴油机活塞能承受较高的温度，使得发动机能达到的较高的缸内燃烧压力。另外，在一个热态的发动机内，该柴油机活塞膨胀时，气缸同样膨胀，在活塞周围始终留有足够的配缸间隙，减少了总摩擦功耗。 

附图说明

图1是本发明的柴油机活塞的结构示意图。 

图2是本发明的柴油机活塞的纵向剖视结构示意图。 

图3是本发明的柴油机活塞的横向剖视结构示意图。 

主要附图标记说明： 

1-活塞体，11-ω形燃烧室，12-内冷油道，13-活塞环槽。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。 

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。 

如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的柴油机活塞采用钢制材料代替原有的铝制材料，其具体结构包括：活塞体1，以及开设在该活塞体顶部的ω形燃烧室11，该柴油机活塞通过采用钢制材料代替原有的铝制材料，压缩高比较小，使得发动机高度降低，从而减少了发动机的重量和对空间要求，同时该柴油机活塞能承受较高的温度，使得发动机能达到的较高的缸内燃烧压力。另外，在一个热态的发动机内，该柴油机活塞膨胀时，气缸同样膨胀，在活塞周围始终留有足够的配缸间隙，减少了总摩擦功耗。 

该柴油机活塞采用的材质为钢或铸铁，其连接处的空腔形成一个较大的封闭式内冷油道12，活塞体1的外周面开设有活塞环槽13，该活塞环槽13为平行开设在活塞体1的外周面的多道，具体包括：气环和油环。该柴油机活塞的强度和刚度都远超铝合金，因此活塞的高度可减少百分之三十，从而减小活塞与缸壁之间的接触面积，降低摩擦功耗，减小燃油消耗。 

该柴油机活塞较铝制活塞高度较低，则允许较长的连杆长度。而连杆长度越长，其纵向运动越可接近于理想状态，活塞顶部的气体压力分解到裙部的侧向力也就越少，这也起到降低摩擦功耗的作用。除了增加连杆的长度外，由于活塞高度较低，也可降低发动机缸体的高度，从而减少了发动机的重量和空间要求。另外，较低的活塞高度同时也意味着较小的振荡质量，这样平衡块和轴瓦的宽度便可减少，从而减少轴瓦摩擦。除了活塞高度之外，由于材料强度的增加，钢制活塞的壁厚和重量也可相应减少。可以想象，活塞销(活塞与连杆之间的连接零件)也可变得更短更轻质。