[发明专利]用于冷却发动机活塞的喷嘴

说明书

本发明涉及一种用于发动机活塞的冷却射流喷嘴(10)。喷嘴(10)包括：冷却流通路(14)，其中，该通路的内部截面尺寸沿着该通路的长度变化；和柱塞(28)，其位于所述冷却流通路内，以撞击在所述通路内接收的冷却进料流，从而提供冷却射流。柱塞(28)能够在该通路内轴向地移动，以调节所述冷却射流的内部截面尺寸。

技术领域

本发明涉及一种冷却射流喷嘴，并且尤其涉及一种用于冷却发动机活塞的油射流喷嘴。本发明还涉及一种发动机，该发动机包括用于冷却至少一个发动机活塞的至少一个冷却射流喷嘴。本发明还涉及一种用于冷却发动机的方法，并且尤其涉及一种用于提供具有预定速度和/或压力的冷却射流的方法。

本发明可以应用于具有内燃发动机的车辆，例如卡车、公共汽车和建筑装备。

背景技术

在运行期间，发动机的活塞被加热。为了提供发动机的高效运转，对活塞进行冷却是有益的。通常，油射流可以用来帮助冷却活塞。在发动机运行期间，油射流通常被喷射到活塞下侧的通道中，以便冷却活塞，这又降低了燃烧室的温度。结果，油射流提高了发动机的效率，并且有助于发动机产生更多动力，同时还润滑了活塞，从而提高了发动机的耐用性和寿命。

为了给活塞提供足够的冷却，需要以足够高的射流速度向活塞提供油射流。特别地，需要以至少等于活塞速度的射流速度提供油射流。然而，射流速度取决于油流速(即取决于泵的速度)，而油流速本身取决于发动机的速度。在高发动机速度下，与低发动机速度下的流速相比，油流速增加了，然而，油射流的速度并不随活塞的速度成比例地增加。这就是为什么在高发动机转速下所述油射流的速度不足以为活塞提供足够的冷却。因此，常规的射流喷嘴很难提供能够用于跨发动机速度范围、特别是在高速下高效冷却活塞的油射流。

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种喷嘴，其能够提供冷却射流，例如油射流，以跨发动机速度范围、特别是在高速下提供对发动机的活塞的高效冷却。

本发明的实施例的另一个目的是提供一种射流喷嘴，其能够提供具有预定射流速度和/或压力的冷却射流(例如油射流)，该预定射流速度和/或压力可以独立于冷却流的流速来实现。

本发明的实施例的另一个目的是提供一种射流喷嘴，其能够被调节以仅在需要时提供具有预定射流速度和/或压力的所需的冷射流或油射流，以便提供更经济且高效的冷却系统。

根据本发明的第一方面，这些目的中的至少一些目的可以通过用于冷却发动机活塞的冷却射流喷嘴来实现，其中，该喷嘴包括：

冷却流通路，其中该通路的内部截面尺寸沿着该通路的长度变化；和

柱塞，该柱塞位于冷却流通路内，以撞击在所述通路内接收的冷却进料流，从而提供冷却射流，其特征在于，该柱塞能够轴向地移动，以便调节所述冷却射流的内部截面尺寸。

在一个实施例中，该柱塞能够响应于冷却进料流的压力而在所述通路内轴向地移动。例如，该柱塞可以直接响应于所述压力而移动。

通过提供冷却射流喷嘴，该喷嘴可以跨发动机的不同运行参数范围提供具有必要的速度和/或压力和/或体积的冷却射流，以便提供对活塞的、改进的且高效的冷却，该冷却射流喷嘴具有通路(其中该通路的内部截面尺寸沿着该通路的长度变化)以及在该通路内的轴向可移动的柱塞。

根据一个实施例，该冷却流通路优选与冷却流入口和冷却射流出口连通并在冷却流入口和冷却射流出口之间延伸。该入口和出口优选地轴向对准，并且设置在该喷嘴的相反两端处。

该冷却流入口优选与冷却进料流源连通。

根据一个实施例，该柱塞优选位于冷却射流喷嘴的出口处或附近。在一个实施例中，该柱塞基本居中地位于所述通路内。特别地，该柱塞基本居中地位于在该喷嘴内形成所述通路的相对壁之间。