[发明专利]一种活塞

说明书

本发明公开了一种活塞，包括活塞本体、销轴和连杆，活塞本体的头部设有油腔，活塞本体的裙部设有一对销孔，连杆的小头套装在销轴上，销轴的两端与相应端的销孔套接，连杆的小头上设置有集油孔，油腔底部开设有条形注油槽，在连杆摆动时，集油孔的中心始终位于条形注油槽长度尺寸的垂向映射范围内，条形注油槽的宽度在集油孔尺寸的垂向映射范围内。该活塞具有结构简单可靠、可提高连杆小头进油量和进油效率、能对连杆小头持续补充润滑油的优点。

技术领域

本发明主要涉及内燃机连杆的冷却润滑，尤其涉及一种活塞。

背景技术

连杆组是发动机的重要零件，连杆小头的小头孔安装活塞销，以连接活塞，工作时小头孔与活塞销之间有相对运动，小头孔中必须压入减磨衬套并有效润滑；为收集润滑油，连杆小头结构主要有：一是在连杆小头孔内镶嵌衬套并加工集油孔，另一种是在连杆杆身内钻有直通连杆小头的进油通道，在此基础上有二类润滑方法：一是从连杆杆身油道对连杆小头的销、孔连接供油润滑，简称为强制式润滑；二是通过连杆小头的集油孔对小头销、孔连接进行供油润滑，包括：飞溅式润滑、点射和飞溅式润滑。

一、强制式润滑，就是在连杆大头和小头之间有油道连接，润滑连杆瓦的润滑油一部分可通过此油道到达连杆小头，润滑活塞销和连杆衬套；

二、飞溅式润滑，就是在连杆小头顶端，开有集油孔收集发动机运转时曲轴甩动时溅起的润滑油滴，当润滑油被连杆小头的集油孔收集，并进入到销、孔连接，对连杆小头进行润滑冷却，此方式简单且不增加能量消耗；

三、点射和飞溅混合式润滑，包括飞溅式润滑和点射式润滑，点射式润滑就是把润滑油强制送达活塞头部冷却油腔，活塞内腔裙部两侧对称设置有喷油孔与活塞头部冷却油腔连通，喷油孔与集油孔摆动轨迹在同一平面上，当润滑油通过喷油孔并与沿销孔中心作摆动运动的连杆小头的集油孔位置对应，润滑油被集油孔收集，进入到销、孔连接，对连杆小头进行润滑冷却，实现了对润滑油的再利用。

连杆组工作条件相当严酷，在排放升级的大背景下，发动机结构更加紧凑，追求更高爆压、更高功率密度成为发动机持续提升性能的方向，这也对发动机的连杆组提出了更高要求，活塞、连杆的平均速度都较以前有了大幅度提高，连杆组因高速及高爆压而产生的高温、润滑不良等问题更加突出。

为满足发动机的使用要求，通过改进连杆的结构、选用性能更优的结构钢、耐热铝合金材料、在活塞头部设置冷却油腔等措施对活塞进行强制冷却，强化对连杆的润滑，取得了相应的效果。如：专利号：CN200820159361.0组合活塞、CN201510084881.4带内冷油腔结构的内燃机活塞及内燃机、CN201180046161.9用于内燃机的活塞、CN201320344303.6发动机连杆等现有技术为活塞的冷却和连杆的润滑提供了多种技术方案。

发动机运行时，连杆作上下往复运动，连杆小头销、孔连接始终处于进油、润滑、润滑油逃逸、再进油的过程中，活塞及连杆的运行速度越快，连杆小头的润滑油的逃逸越迅速，连杆小头销、孔连接润滑失效的风险就越大。

现有技术中强制式润滑方式能有效润滑连杆小头，但连杆杆身需要加工润滑油油道，增加制造成本，润滑过程中需要消耗发动机的功率将润滑油送入到连杆小头；基于润滑油贴面运行的特性，飞溅式润滑方式连杆小头集油孔的集油效果有限，润滑效果并不理想。而点射式润滑也存在着以下问题：一是连杆小头及集油孔的摆动角度与喷油孔位置点位对应时，润滑油才有机会进入到集油孔，活塞处于工作行程的下半区润滑油从冷却油腔流出，集油孔才能收集到润滑油，此时、集油孔与喷油孔是点位对应，集油时间短暂、进油效率低、连杆小头的进油量小，润滑效果有限；二是小头摆动时，活塞喷油孔位置高于集油孔或与集油孔对应，受此影响、单油腔结构活塞的压缩高度受到制约，从而增加活塞高度和活塞重量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、可提高连杆小头进油量和进油效率、能对连杆小头持续补充润滑油的活塞。