[实用新型]一种多孔油腔全钢活塞

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，涉及一种柴油机全钢活塞，可推广应用于其它高功率、高密度发动机的活塞设计。

背景技术

随着柴油机向高功率、高密度、高强化方向的发展，柴油机将承受更大的热负荷和机械负荷，柴油机上的重要零件——活塞的工作条件也变得更加恶劣。目前柴油机上的活塞设计主要有：整体铸铝活塞、顶部铸铝裙部锻铝的电子束焊接活塞、钢顶铝裙组合式活塞及全钢活塞等多种形式，尽管活塞的强度随着柴油机爆发压力的增加而不断改进，使其承载热负荷及机械负荷的能力大大提高，但过高的温度仍会使活塞膨胀，膨胀后的活塞与气缸套间隙变小，活塞顶部强度降低，导致活塞出现顶熔、热裂等现象，还有可能出现活塞拉缸。

为适应高功率柴油机产生的更高爆压，市场也出现了全钢活塞的应用，但相同规格的全钢活塞重量比全铝活塞几乎大一倍，造成柴油机起动困难及能量损耗过大，影响柴油机的整体性能，而且，普通全钢活塞冷却油腔一般较小，在爆压很高的情况下不能满足活塞的冷却要求。因此在满足活塞强度的条件下，需要对活塞冷却油腔的结构作进一步改进设计。

实用新型内容

本实用新型提出一种多孔油腔全钢活塞，以解决全钢活塞重量大、冷却油腔小等不足，提高柴油机承载热负荷和机械负荷的能力。

本实用新型采用下述技术方案完成其发明任务：

一种多孔油腔全钢活塞，包括有：活塞头部和活塞裙部；所述活塞头部和活塞裙部均采用42CrMo4V材料制成，通过摩擦焊连接；所述活塞头部包括有：燃烧室、活塞环槽、多孔油腔、环形油腔和圆锥形空腔；所述燃烧室设置在活塞顶部中间向内的凹槽内；所述活塞环槽设置在活塞头部的外圆面，其中两道为气环槽，一道为油环槽；所述多孔油腔共有28个，均匀分布在燃烧室壁和活塞环槽之间，所述多孔油腔的孔径为10mm，与环形油腔相通；多孔油腔的设置是在满足活塞强度条件下减轻活塞重量；所述环形油腔环绕活塞环槽布置；所述圆锥形空腔设置在活塞头部下端面中间位置，主要目的是减轻重量；所述活塞裙部包括有：活塞销孔、偏心油槽、导向油槽和进油孔、出油孔；所述活塞销孔为一圆通孔，中心与活塞轴心垂直；所述偏心油槽为与活塞销孔中心在水平方向上偏离一定距离的半圆形油槽，与进油孔、出油孔相通；所述导向油槽布置在沿活塞销孔轴线方向，与偏心油槽相通；所述进油孔、出油孔布置在活塞销孔的两边，沿活塞轴心方向与环形油腔贯通。

本实用新型的有益效果：整个活塞采用合金结构钢，提高了活塞的承载极限，进而提高柴油机工作的可靠性；活塞顶部设计的环形油腔及多孔油腔，不仅能储存较多的冷却油，使活塞得到充分冷却，而且能减轻活塞重量，进而减少柴油机能量的损失，提高柴油机承载热负荷和机械负荷的能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、活塞头部；2、圆锥形空腔；3、活塞环槽；4、活塞裙部；5、活塞销孔；6、出油孔；7、燃烧室；8、多孔油腔；9、环形油腔；10、偏心油槽；11、导向油槽；12、进油孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明。

如图1所示，一种多孔油腔全钢活塞，包括有：活塞头部1和活塞裙部4；所述活塞头部1包括：燃烧室7、活塞环槽3、多孔油腔8、环形油腔9和圆锥形空腔2；所述燃烧室7设置在活塞顶部中间向内的凹槽内；所述活塞环槽3设置在活塞头部外圆面，两道为气环槽，一道为油环槽；所述多孔油腔8共有28个，均匀分布在燃烧室壁和活塞环槽之间，多孔油腔8的孔径为10mm，与环形油腔9相通，多孔油腔8的设置是在满足活塞强度条件下减轻活塞重量；所述环形油腔9环绕活塞环槽3布置；所述圆锥形空腔2设置在活塞头部下端面中间位置，主要目的是减轻重量。所述活塞裙部4包括：活塞销孔5、偏心油槽10、导向油槽11和进油孔12、出油孔6；所述活塞销孔5为一圆通孔，中心与活塞轴心垂直；所述偏心油槽10为与活塞销孔中心在水平方向上偏离一定距离的半圆形油槽，与进油孔12、出油孔6相通；所述导向油槽11布置在沿活塞销孔轴线方向，与偏心油槽10相通；所述进油孔12、出油孔6布置在活塞销孔的两边，沿活塞轴心方向与环形油腔贯通。

本实用新型所述的一种多孔油腔全钢活塞其冷却原理是：在柴油机工作时，进入活塞的冷却油分为两部分，一部分通过进油孔12进入偏心油槽10，沿着导向油槽11流入整个活塞销孔，充分润滑与之间隙配合的活塞销；另一部分通过活塞头部环形油腔9及多孔油腔8，在环形油腔9和多孔油腔8中震荡流动，通过出油孔6流出，将活塞头部热量带走，达到良好的冷却效果；其中，多孔油腔主要降低燃烧室边缘及活塞环槽位置热负荷的作用，保证活塞及活塞环的工作可靠性。