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一种增压发动机活塞

阅读:962发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种增压发动机活塞专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 增压 发动机 活塞 ,包括活塞本体,该活塞本体的外圆周上从上到下依次设有气环槽、刮环槽和油环槽,在活塞本体的外圆周上还设有环形泄压槽,且该环形泄压槽位于气环槽与刮环槽之间的岸环上。在燃气压 力 较大的情况下,本发明能够确保气环与气环槽的下壁有较好的 接触 ,减少了燃气的窜漏量,提高了发动机的热效率。,下面是一种增压发动机活塞专利的具体信息内容。

1.一种增压发动机活塞,包括活塞本体(1),该活塞本体的外圆周上从上到下依次设有气环槽(2)、刮环槽(3)和油环槽(4),其特征在于:在活塞本体的外圆周上还设有环形泄压槽(5),且该环形泄压槽位于气环槽与刮环槽之间的岸环(6)上。
2.根据权利要求1所述增压发动机活塞,其特征在于:所述环形泄压槽(5)的截面呈未封口的P形,且从上到下为依次连接的第一斜线段(51)、第二圆弧段(52)、第三竖直段(53),第四圆弧段(54)、第五斜线段(55)和第六竖直段(56)。
3.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第一斜线段(51)斜向下且与刮环槽(3)的上壁(31)的夹α1为1°~3°,且第一斜线段(51)的外端(A)到刮环槽(3)上壁(31)的距离h1为2~3mm。
4.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第五斜线段(55)斜向下且与刮环槽(3)的上壁(31)的夹角α2为15°~25°,且第五斜线段(55)的外端(B)到刮环槽(3)上壁(31)的距离h2为0.5~1.5mm。
5.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第二圆弧段(52)的半径r2为0.2~0.6mm,所述第一斜线段(51)、第三竖直段(53)分别与第二圆弧段相切。
6.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第四圆弧段(54)的半径r1为0.2~0.6mm,所述第三竖直段(53)、第五斜线段(55)分别与第四圆弧段相切。
7.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第六竖直段(56)到岸环(6)外周面的距离h3为0.08~0.1mm。
8.根据权利要求2所述增压发动机活塞,其特征在于:所述第三竖直段(53)到岸环(6)外周面的距离h4为0.9~1.2mm。

说明书全文

一种增压发动机活塞

技术领域

[0001] 本发明属于发动机活塞,具体涉及一种增压发动机活塞。

背景技术

[0002] 活塞是燃油发动机内部的核心部件,其与活塞环汽缸盖、汽缸壁等一起组成燃油气体的密封,其中,活塞环中的气环,主要用来密封活塞与气缸壁间的间隙,防止气缸内气体窜入曲轴箱,影响发动机的热效率。
[0003] 参见图3,现有的活塞包括活塞本体1,该活塞本体1的外圆周上从上到下依次设有气环槽2、刮环槽3和油环槽4,在气环槽2内装有气环7,在刮环槽3装有刮环8,在油环槽4内装有油环9。参见图4,在自然吸气发动机中,气环7上面的气压P0远远大于气环7下面的气压P1,此时气环7的下面与气环槽2下壁接触密封性较好,窜漏量较少。参见图5,随着燃气压的升高,窜漏至气环7与刮环8之间的气体量不端增加,由于发动机在运行过程中的压缩燃烧压力很大,特别是增压发动机当中燃气压更高,根据克拉伯龙方程,在容积以及温度相同的情况下,气压随着窜漏量的增加而逐渐升高,故气环7下面的气压P1逐渐升高,当气压P1增大到一定程度的时候,气环7就会出现悬浮在气环槽2中间的状态,造成大量的气体通过气环7与气环槽2上、下壁的间隙窜漏至刮环8以及油环9,最终泄漏到曲轴箱内部,导致漏气量增加。
[0004] 目前,针对增压发动机漏气量较高的问题主要是通过对活塞环的优化来解决,特别是对气环进行优化,主要包括减少气环与气环槽的侧隙、减少气环与气环槽的底隙、减少气环的闭合间隙以及增加气环的接触压力等,虽然在一定程度上能改善漏气量,但是对活塞环的加工、材料特性以及表面处理技术提出了更高要求,成本较高,因此具有一定的局限性。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种增压发动机活塞,在燃气压力较大的情况下,能确保气环与气环槽的下壁有较好的接触,减少燃气的窜漏量,提高发动机的热效率。
[0006] 本发明所述增压发动机活塞,包括活塞本体,该活塞本体的外圆周上从上到下依次设有气环槽、刮环槽和油环槽,在活塞本体的外圆周上还设有环形泄压槽,且该环形泄压槽位于气环槽与刮环槽之间的岸环上。
[0007] 所述环形泄压槽的截面呈未封口的P形,且从上到下为依次连接第一斜线段、第二圆弧段、第三竖直段,第四圆弧段、第五斜线段和第六竖直段。
[0008] 所述第一斜线段斜向下且与刮环槽的上壁的夹α1为1°~3°,且第一斜线段的外端到刮环槽上壁的距离h1为2~3mm。
[0009] 所述第五斜线段斜向下且与刮环槽的上壁的夹角α2为15°~25°,且第五斜线段的外端到刮环槽上壁的距离h2为0.5~1.5mm。
[0010] 所述第二圆弧段的半径r2为0.2~0.6mm,所述第一斜线段、第三竖直段分别与第二圆弧段相切。
[0011] 所述第四圆弧段的半径r1为0.2~0.6mm,且第三竖直段、第五斜线段分别与第四圆弧段相切。
[0012] 所述第六竖直段到岸环外周面的距离h3为0.08~0.1mm.
[0013] 所述第三竖直段到岸环外周面的距离h4为0.9~1.2mm。
[0014] 普通发动机活塞上面没有泄压槽,气环、刮环、缸体以及活塞本体四者围成的空间较小,当发动机活塞漏气量从气环泄漏至该空间时;因该空间的容积较小,使该空间的气压P1急剧升高,当P1大于气环上端气压P0时,会使气环悬浮,气环的密封效果失效,从而造成活塞漏气量急剧增大。在增压发动机中,燃气的爆发压力较一般发动机要大,活塞漏气量从气环泄漏至该空间的量更多,气环下端的气压P0更容易大于气环上端气压P0。而本发明通过在气环槽与刮环槽之间的岸环上设置环形泄压槽,能够有效地增大气环1下端的容积,根据克拉伯龙方程,容积增大时,该空间的压力P1随漏气量的变化不会急剧变化。从而保证气环能够紧密贴住气环槽下端,能够保证活塞漏气量不会急剧升高,从而提高了发动机的热效率,改善发动机排放。
[0015] 本发明具有以下优点:在燃气压力较大的情况下,能够确保气环与气环槽的下壁有较好的接触,从而减少了燃气的窜漏量,提高了发动机的热效率,改善发动机排放。附图说明
[0016] 图1是本发明的结构示意图;
[0017] 图2是图1中C部的放大示意图;
[0018] 图3是现有活塞装配结构示意图;
[0019] 图4是现有活塞的气环在气环槽中的正常运动情况示意图;
[0020] 图5是现有活塞的气环在气环槽中的异常运动情况示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0022] 参见图1和图2,包括活塞本体1,该活塞本体1的外圆周上从上到下依次设有气环槽2、刮环槽3和油环槽4,在活塞本体1的外圆周上还设有环形泄压槽5,且该环形泄压槽5位于气环槽2与刮环槽3之间的岸环6上。环形泄压槽5的截面呈未封口的P形,且从上到下为依次连接第一斜线段51、第二圆弧段52、第三竖直段53,第四圆弧段54、第五斜线段55和第六竖直段56。第一斜线段51斜向下且与刮环槽3的上壁31的夹角α1为1°,且第一斜线段51的外端A到刮环槽3上壁31的距离h1为2mm。第五斜线段55斜向下且与刮环槽3的上壁31的夹角α2为15°,且第五斜线段55的外端B到刮环槽3上壁31的距离h2为0.5mm。第二圆弧段52的半径r2为0.2mm,第一斜线段51、第三竖直段53分别与第二圆弧段52相切。第四圆弧段54的半径r1为0.2mm,第三竖直段53、第五斜线段55分别与第四圆弧段54相切。第六竖直段56到岸环6外周面的距离h3为0.08mm。第三竖直段53到岸环6外周面的距离h4为0.9mm。
[0023] 普通发动机活塞上面没有泄压槽,在气环7、刮环8、缸体10以及活塞本体1四者围成的空间较小,当发动机活塞漏气量从气环1泄漏至该空间时;因该空间的容积较小,使该空间的气压P1急剧升高,当P1大于气环1上端气压P0时,会使气环1悬浮,气环1的密封效果失效,从而造成活塞漏气量急剧增大。在增压发动机中,燃气的爆发压力较一般发动机要大,活塞漏气量从气环1泄漏至该空间的量更多,气环1下端的气压P0更容易大于气环1上端气压P0。本发明通过在气环槽2与刮环槽3之间的岸环6上设置环形泄压槽5,能够有效地增大气环1下端的容积,根据克拉伯龙方程,容积增大时,该空间的压力P1随漏气量的变化不会急剧变化。从而保证气环1能够紧密贴住气环槽2下端,能够保证活塞漏气量不会急剧升高,从而提高了发动机的热效率,改善发动机排放。
[0024] 上述增压发动机活塞的第一斜线段51与刮环槽3的上壁31的夹角α1还可为为2°或3°,且第一斜线段51的外端A到刮环槽3上壁31的距离h1还可为1.5mm或3mm。
第五斜线段55与刮环槽3的上壁31的夹角α2还可为20°或25°,第五斜线段55的外端B到刮环槽3上壁31的距离h2还可为1mm或1.5mm。第二圆弧段52的半径r2还可为
0.4mm或0.6mm。第四圆弧段54的半径r1还可为0.4mm或0.6mm。第六竖直段56到岸环
6外周面的距离h3还可为0.09mm或0.1mm。第三竖直段53到岸环6外周面的距离h4还可为1.05mm或1.2mm。
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