[发明专利]内燃机活塞及内燃机

说明书

本申请公开了一种内燃机活塞，属于内燃机设备领域。包括活塞头，所述活塞头侧面设有多道气环槽，所述最上部的气环槽上岸与活塞头顶面之间设有热量隔断环槽。此外还公开了一种内燃机。本申请通过在活塞头增加热量隔断环槽，能够有效地起隔断热量的作用，减少热量的传递和活塞环热量的吸收，避免活塞在更加恶劣的工作环境下因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而极易产生粘结、卡死和过度磨损的现象，有效减少气环槽、活塞环、缸套的磨损，延长缸套、活塞和活塞环的使用寿命。

技术领域

本申请涉及内燃机设备领域，特别涉及内燃机活塞及内燃机。

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(最顶部的气环槽)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成梯度状，并且随着远离上顶面的距离而衰变，这是因为活塞环以及活塞裙部的巨大热量吸收与传递作用的结果。活塞环受高温影响，它的机械性能和润滑条件都将会造成磨损加剧，以致过早地失去应有的功能和价值。对于具备有冷却功能的活塞来讲，活塞环的热量传递功效已明显不重要了。因此，减少活塞环热量的吸收，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，延长三个运动部件的使用寿命。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够有效减少气环槽、活塞环和缸套的磨损，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。

为了解决上述技术问题，本申请提供一种内燃机活塞，包括活塞头，所述活塞头侧面设有多道气环槽，所述最上部的气环槽上岸与活塞头顶面之间设有热量隔断环槽。

优选地，所述热量隔断环槽外侧顶部与活塞头的连接处设有凸台，所述热量隔断环槽内部设有支撑环，所述凸台和支撑环的竖向截面均呈三角形。

优选地，所述热量隔断环槽内壁设有耐高温涂层。

优选地，所述热量隔断环槽与活塞头顶面之间的距离为活塞头高度的1/3，所述热量隔断环槽与气环槽之间的宽度比为1.4:1。

优选地，所述活塞头顶部设有下凹的燃烧腔，所述燃烧腔的开口呈敞口状，所述燃烧腔的内壁设有多个圆锥形的凸起和多个球形的凹槽，所述多个凸起和多个凹槽依次间隔分布。

优选地，所述凸起的顶部为半径为1cm的球面，所述凹槽的内部为半径为1.5cm的球面，所述凹槽的开口位于凹槽内部球面的上半部分顶部，且开口的半径大小小于凹槽内部球面的半径大小，所述凸起和凹槽的外表面均涂有耐高温涂层。

优选地，所述活塞头侧面设有油环槽，所述油环槽内设有回油孔，所述回油孔与油环槽的底角连通，并沿活塞头向下倾斜。

优选地，所述活塞头内部设有多个冷却腔，且所述多个冷却腔位于燃烧腔的下方，所述活塞头内部还设有锥形空腔，所述锥形空腔靠近燃烧腔的一侧设有隔热片。

优选地，所述活塞头下部设有活塞裙，所述活塞裙上设有活塞销孔，所述活塞头和活塞裙外侧设有活塞石墨减摩涂层。

本申请还提供一种内燃机，采用上述的内燃机活塞。

本申请提供的一种内燃机活塞及内燃机具有以下有益效果：