[发明专利]随机油温度改变发动机活塞冷却流量的方法及其装置

说明书

本发明适用于发动机冷却技术领域，提供了一种活塞冷却装置，包括：注油机构，和气缸相对设置，用于向活塞喷注冷却介质；流量调节机构，输出端和注油机构相连通，用于活动限制冷却介质自流量调节机构向注油机构输送的流量；调节驱动机构，输出端和流量调节机构连接传动，用于感温并驱动流量调节机构形成对冷却介质流量的调节。本发明根据温度变化调整冷却介质通过流量调节机构进入注油机构的流量，这样的方式能够节省机油的流量，使发动机中的轴承以及其他零部件得到更充分的润滑，活塞也能更好地升温或者以良好的温度运行，提高活塞使用寿命以及工作的可靠性，有效保证了发动机冷启动或低负荷运行时的平稳性。

技术领域

本发明属于发动机冷却技术领域，尤其涉及一种随机油温度改变发动机活塞冷却流量的方法及其装置。

背景技术

随着社会经济的日益发展，车用发动机逐渐趋向于高速化、低碳化、增压化，如何开发出耐高机械负荷、高热负荷和高爆发压力的发动机零部件成为摆在眼前的重要难题。作为发动机心脏的活塞，其在承受巨大的机械负荷的同时，顶部还受到了高温燃气的周期性加热，容易出现拉缸、烧熔或者爆缸等故障。因此，改善活塞的工作状态，特别是受热状态的改善，是提高其可靠性的必要环节。对于自然吸气发动机，活塞吸收的热量是通过活塞环、活塞裙部传递或者连杆的飞溅机油降温；但是对于增压、直喷机型，活塞的热负荷更高，处在高温高压下的时间更长，需要对活塞底部进行强制冷却才能更好地保证活塞工作的可靠性。参照燃烧室的冷却方式，可以采用机油实现对活塞的强制冷却，增置活塞冷却喷嘴就是活塞强制冷却方法中应用最为广泛的一种。

目前的活塞冷却喷嘴的开启、关闭以及流量控制跟内燃机主油道的压力直接相关。即采用弹簧预紧力使钢珠封闭喷嘴腔体的进油端口，当主油道内的机油压力大于弹簧预紧力时，弹簧被钢珠压缩，机油流入喷嘴腔体，通过活塞冷却喷嘴对活塞内部进行喷射，因为活塞的温度远远高于机油温度，从而起到了冷却活塞的效果。

但是，上述结构的控制方式中主油道的压力主要是跟转速有关，转速越快，主油道的油压越高，活塞冷却喷嘴的流量越大。然而，发动机在启动，特别是在冬季启动或者低速小负荷运行时，启动性能和低速运行的平稳性相对重要，此时的活塞工作温度相对较低，可靠性很高，如果此时冷却喷嘴开启工作，不仅会消耗大部分机油流量，减缓发动机启动初期系统润滑的建立，还会导致活塞和缸壁过冷，不利于整机的初期排放和油耗，低负荷运行的平稳性也会下降。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种活塞冷却装置，旨在解决现有通过压力控制机油喷嘴开启会造成机油浪费、活塞和缸壁过冷不利于整机的初期排放和油耗并且低负荷运行的平稳性也会下降的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种活塞冷却装置，包括：

注油机构，和气缸相对设置，用于向活塞喷注冷却介质；

流量调节机构，输出端和注油机构相连通，用于活动限制冷却介质自流量调节机构向注油机构输送的流量；

调节驱动机构，输出端和流量调节机构连接传动，用于感温并驱动流量调节机构形成对冷却介质流量的调节。

本发明实施例的另一目的在于，所述流量调节机构包括：

冷却介质容置结构，和注油机构相连通，且远离注油机构的一端还连通设置有主油道；

活动限制结构，活动连接在冷却介质容置结构中，用于控制冷却介质容置结构和注油机构的连通面积。

本发明实施例的另一目的在于，所述活动限制结构通过调节驱动机构控制带动，随冷却介质的温度变化改变冷却介质容置结构和注油机构的连通面积。

本发明实施例的另一目的在于，所述活动限制结构包括：