[实用新型]用于内燃机的活塞及内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种活塞，具体讲是一种用于内燃机的活塞及内燃机，属于内燃机技术领域。

背景技术

活塞是内燃机的主要部件之一，号称内燃机的“心脏”，肩负着由热能转变为机械能的关键重任，是内燃机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。当前，内燃机所用活塞普遍寿命比较短，其主要表现为第一道环槽(气环槽)磨损严重，并且直接影响了活塞环和缸套的使用寿命。当活塞到达上死点时，第一道活塞环所对应的缸套位置磨损严重，容易造成了燃气下窜，使得内燃机功率下降，燃料消耗增加。通过对活塞的热力分析所知，活塞热交变应力和温度场的变化是随着远离上顶面的距离而衰变。离上活塞顶面越远，其热应力和热变形越小，这就造成现有技术中普遍将第一道环槽的设计尽量靠近活塞顶面，但第一道环槽太近同样会造成其磨损严重，加大油耗，影响活塞和气缸的使用寿命。考虑到活塞直径的大小以及压缩高度对活塞在气缸套内上下往复运动时摆角的影响，合理选取顶岸高度尤为重要。它不仅能实现第一道环槽保持长期的不变精度，还能起到保护活塞环和缸套免受磨损侵害，延长三个运动副部件的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种有效减少气环槽、活塞环、缸套的磨损，降低内燃机润滑油损耗和燃油消耗，延长气缸套、活塞和活塞环使用寿命的活塞及内燃机。

为了解决的上述技术问题，本实用新型提供的用于内燃机的活塞，包括活塞本体，所述活塞本体上设有活塞销孔，所述活塞销孔中心到活塞顶面的距离为压缩高度，所述活塞头部的第一气环槽上岸到活塞顶面的距离为顶岸高度；

当活塞本体外圆直径≥200mm时，顶岸高度与压缩高度之比为1:3.40--4.30；

当活塞本体外圆直径＜200mm时，顶岸高度与压缩高度之比为1:3.00--3.70。

本实用新型中，当活塞本体外圆直径≥200mm时，顶岸高度与压缩高度之比为1:3.48、3.52、3.58、3.61、3.78、3.81、4.17；当活塞本体外圆直径＜200mm时，顶岸高度与压缩高度之比为1：3.02、3.03。

本实用新型中，所述活塞本体上设有油环槽，油环槽内设有回油孔；所述回油孔与油环槽的底角连通，沿活塞本体向下倾斜。

本实用新型还提供了一种采用上述活塞的内燃机。

本实用新型的有益效果在于：(1)、结合活塞直径的大小以及活塞在气缸套内上下往复运动时摆角，通过顶岸高度与压缩高度之比的设计，避免活塞在工作环境更加恶劣的状况下活塞环受温度和热负荷即时的交变应力、润滑油膜薄、散热条件差等因素的影响极易产生粘结、卡死和过度磨损现象，有效减少气环槽、活塞环、缸套的磨损，延长气缸套、活塞和活塞环的使用寿命；(2)、使得内燃机在强化程度提高、功率加大和转速提高的情况下，活塞环槽能长时间的保持设计精度、保证槽底压力稳定有效、减少燃气下窜和滑油上行，进而减少内燃机润滑油损耗和燃油消耗，降低内燃机的使用成本，节约能源和资源，减少排放，切实保护环境；(3)、有效解决了缸套在活塞到达上死点所处位置时极易被活塞环磨损的窘境，使得缸套、活塞、活塞环三件套部件拥有超长的使用时限。(4)、活塞本体上油环槽内设有回油孔，回油孔与油环槽的底角连通，沿活塞本体向下倾斜，可以将油环槽多余的润滑油及时回收避免进入燃烧室且防止回流，可进一步降低润滑油损耗，节约运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的用于内燃机的活塞结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型用于内燃机的活塞，包括活塞本体，活塞本体包括活塞头部2和活塞裙部5，头部2上方设活塞顶面1和燃烧室6，活塞本体间隔设置三道气环槽8，环槽8的下方设有一道油环槽10。油环槽10内设有回油孔11，回油孔11与油环槽11的底角连通，沿活塞本体向下倾斜，倾斜角度为15-20度。燃烧室6的下方的活塞腔内设置冷却室7，冷却室7上设有泄油孔9。

活塞裙部5内设有活塞销孔3和活塞销座4，活塞销座4设进油孔12。

将活塞销孔3的中心到活塞顶面1的距离定义为压缩高度H，活塞头部2第一道气环槽10上岸到活塞顶面1的距离定义为顶岸高度h。本实用新型中，顶岸高度的设置有两种情形：1)、当活塞外圆直径≥200mm时，h值为H/3.40--4.30(常数)；2)、当活塞外圆直径＜200mm时，h值为H/3.00--3.70(常数)。