CN112360642A - 卧式发动机的活塞结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式发动机的活塞结构，包括以水平形式设置在卧式发动机的气缸体内的活塞体，气缸体上包括进油孔，活塞体包括活塞内冷油腔、活塞导油槽以及导流通道。活塞内冷油腔沿活塞体的轴线方向设置在活塞体的内部；活塞导油槽沿活塞体的轴线方向设置在活塞体的水平位置最高点的外壁上；导流通道设置在活塞内冷油腔与活塞导油槽之间；其中当活塞***于下止点位置时，活塞导油槽与进油孔连通。本发明的活塞结构通过采用自顶向下输入润滑机油的形式，配合专用活塞导油槽和大腔体的活塞内冷油腔设计，可很好地克服通过冷却喷钩喷射进入内笼油道的机油少而带走热量不足，活塞顶部和火力岸过热，发生活塞烧熔、裂纹或机油结焦积碳的缺陷。

Description

卧式发动机的活塞结构

技术领域

本发明是关于发动机领域，特别是关于一种卧式发动机的活塞结构。

背景技术

目前卧式发动机普遍沿用与立式发动机相同或类似的发动机活塞，活塞、活塞环与缸套的相对运动，通过飞溅润滑来降低活塞、活塞环及气缸套壁之间的摩擦，一般卧式发动机工作时，通过曲轴转动飞溅机油到气缸壁，活塞左右工作过程中，活塞环得到润滑而减小摩擦，由于卧式发动机工作中活塞水平运动或接近于水平运动，且活塞连杆组件和机油在重力作用下，会造成气缸壁上半部分存油较少，而气缸壁下半部分机油充足，即上下部分润滑不均，活塞环存在偏磨风险。

常规发动机活塞因结构限制，活塞内腔的燃烧室中间部位也是仅靠飞溅机油进行冷却，由于飞溅的机油有限，带走的热量较少，热活塞燃烧温度很高，容易导致机油温度过高而变质，换机油周期短，甚至导致冷却不足而活塞开裂或烧熔故障。内冷油道只能布置在尽量接近第一道活塞环附近的较小一圈环上，仅能针对火力岸及第一道活塞环位置局部冷却，冷却效率优先，容易产生第一、第二道活塞环槽积碳和结焦，导致活塞卡环等故障，机油耗大幅升高。

现有技术的卧式发动机的活塞结构存在以下缺陷：通过飞溅润滑的方法对降低活塞环磨擦和均匀冷却比较有限，特别活塞连杆组件在重力作用下，控制活塞环偏磨的能力有限。内冷油道的有限空间，通过冷却喷钩喷射进入内笼油道的机油少而带走热量不足，活塞顶部和火力岸过热，发生活塞烧熔、裂纹或机油结焦积碳风险增大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卧式发动机的活塞结构，其通过采用自顶向下输入润滑机油的形式，配合专用活塞导油槽和大腔体的活塞内冷油腔设计，很好地克服了现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种卧式发动机的活塞结构，包括以水平形式设置在卧式发动机的气缸体内的活塞体，气缸体上包括进油孔，活塞体包括活塞内冷油腔、活塞导油槽以及导流通道。活塞内冷油腔沿活塞体的轴线方向设置在活塞体的内部；活塞导油槽沿活塞体的轴线方向设置在活塞体的水平位置最高点的外壁上；导流通道设置在活塞内冷油腔与活塞导油槽之间；其中当活塞***于下止点位置时，活塞导油槽与进油孔连通。

在一优选的实施方式中，活塞内冷油腔为圆台状的腔体，活塞内冷油腔的圆台状的腔体与活塞体同轴。

在一优选的实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括环设在活塞体上且位于活塞导油槽最接近燃烧室的一端的导油环槽，导油环槽与活塞导油槽连通，导油环槽的深度大于活塞导油槽的深度。

在一优选的实施方式中，当活塞***于下止点位置时，导油环槽与进油孔对正。

在一优选的实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括沿活塞体的径向环设在导油环槽内的多个活塞润滑油孔。

在一优选的实施方式中，多个活塞润滑油孔连通于活塞内冷油腔和活塞体的外壁之间。

在一优选的实施方式中，当活塞***于上止点位置时，进油孔裸露于活塞体以外。

在一优选的实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括设置在水平位置最低点的气缸体的内壁上的回油孔。

在一优选的实施方式中，活塞***于下止点位置时，回油孔裸露于活塞体以外。

在一优选的实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括设置在活塞内冷油腔水平位置的两侧的溢流孔，且溢流孔与设置在活塞体后部的后内腔连通。

与现有技术相比，本发明的卧式发动机的活塞结构具有以下有益效果：本方案通过采用自顶向下输入润滑机油的形式，配合专用活塞导油槽和大腔体的活塞内冷油腔设计，当活塞卧式工作时，进油孔通过活塞导油槽、导流通道向活塞内冷油腔输送润滑油。由于活塞导油槽设置在卧式的活塞结构的顶部，且活塞导油槽具有一定长度，可以满足顶部的润滑需求。而且活塞内冷油腔内的润滑油通过环设的多个活塞润滑油孔向活塞体的外壁渗透，并最终流向回油孔带走多余的热量，从而解决了活塞顶部和火力岸过热以及发生活塞烧熔、裂纹或机油结焦积碳风险增大的缺陷。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的卧式发动机的活塞结构位于下止点的结构示意图；

图2是根据本发明一实施方式的卧式发动机的活塞结构位于上止点的结构示意图；

图3是图1的A—A处的剖视示意图；

图4是根据本发明一实施方式的活塞体的一视角的立体示意图；

图5是根据本发明一实施方式的活塞体的另一视角的立体示意图；

图6是根据本发明一实施方式的活塞体的左视示意图；

图7是图6的B—B处的剖视示意图。

主要附图标记说明：

100-活塞体，200-气缸体，1-活塞内冷油腔，2-活塞导油槽，3-活塞润滑油孔，4-内壁，5-进油孔，6-回油孔，7-活塞环，8-导流通道，9-导油环槽，10-溢流孔，11-后内腔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图3所示，根据本发明优选实施方式的一种卧式发动机的活塞结构，包括以水平形式设置在卧式发动机的气缸体内的活塞体100，气缸体200上包括进油孔5，活塞体100包括活塞内冷油腔1、活塞导油槽2以及导流通道8。活塞内冷油腔1沿活塞体100的轴线方向设置在活塞体100的内部。活塞导油槽2沿活塞体100的轴线方向设置在活塞体100的水平位置最高点的外壁上。导流通道8设置在活塞内冷油腔1与活塞导油槽2之间。其中当活塞体100位于下止点位置时，活塞导油槽2与进油孔5连通。

如图5至图7所示，在一些实施方式中，活塞内冷油腔1为圆台状的腔体，活塞内冷油腔1的圆台状的腔体与活塞体100同轴。

请参阅图5至图7，在一些实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括环设在活塞体100上且位于活塞导油槽2最接近燃烧室的一端的导油环槽9，导油环槽9与活塞导油槽2连通，导油环槽9的深度大于活塞导油槽2的深度。当活塞体100位于下止点位置时，导油环槽9与进油孔5对正。

请参阅图1至图7，在一些实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括沿活塞体100的径向环设在导油环槽9内的多个活塞润滑油孔3。多个活塞润滑油孔3连通于活塞内冷油腔1和活塞体100的外壁之间。

在一些实施方式中，当活塞体100位于上止点位置时，进油孔5裸露于活塞体100以外。

在一些实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括设置在水平位置最低点的气缸体200的内壁4上的回油孔6。活塞体100位于下止点位置时，回油孔6裸露于活塞体100以外。

在一些实施方式中，卧式发动机的活塞结构还包括设置在活塞内冷油腔1水平位置的两侧的溢流孔10，且溢流孔10与设置在活塞体100后部的后内腔11连通。

请参阅图1和图2，在一些实施方式中，本发明的卧式发动机的活塞结构的润滑方法如下：

在活塞体100从下止点位置向上止点位置运动时，设置在气缸体200上的进油孔5最先与导油环槽9正对，此时的润滑油主要顺着导油环槽9给活塞体100的一周进行补充润滑油，同时润滑油还从环设在导油环槽9底部的多个活塞润滑油孔3中位于活塞体100水平中线以上的部分的活塞润滑油孔3向活塞内冷油腔1补充润滑油。当活塞体100继续从下止点位置向上止点位置运动并越过导油环槽9时，此时的润滑油主要是进入活塞导油槽2为活塞体100的顶部区域补充润滑油，同时一部分的润滑油通过导流通道8进入到活塞内冷油腔1，还有一部分润滑油顺着导油环槽9给活塞体100的一周进行补充润滑油。而活塞内冷油腔1内的润滑油主要从位于活塞体100水平中线以下的部分的活塞润滑油孔3和导油环槽9给活塞体100的外壁处补充润滑油。当活塞体100运动到上止点位置时，此时的进油孔5已经不被活塞体100遮挡，进油孔5的润滑油直接补充到气缸孔内，最后流回回油孔6。活塞体100从上止点位置向下止点位置返回时，润滑油的补充类似。当活塞内冷油腔1内的润滑油的液面高于活塞体100的水平中线时，润滑油除了从多个位于活塞体100水平中线以下的部分的活塞润滑油孔3给活塞体100的外壁处补充润滑油以外，还有部分润滑油会从溢流孔10处经后内腔11流道气缸筒内，并最终流回回油孔6。

综上所述，本发明的卧式发动机的活塞结构具有以下优点：本方案通过采用自顶向下输入润滑机油的形式，配合专用活塞导油槽和大腔体的活塞内冷油腔设计，当活塞卧式工作时，进油孔通过活塞导油槽、导流通道向活塞内冷油腔输送润滑油。由于活塞导油槽设置在卧式的活塞结构的顶部，且活塞导油槽具有一定长度，可以满足顶部的润滑需求。而且活塞内冷油腔内的润滑油通过环设的多个活塞润滑油孔向活塞体的外壁渗透，并最终流向回油孔带走多余的热量，从而解决了活塞顶部和火力岸过热以及发生活塞烧熔、裂纹或机油结焦积碳风险增大的缺陷。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种卧式发动机的活塞结构，其特征在于，包括：

活塞体，其以水平形式设置在所述卧式发动机的气缸体内，所述气缸体上包括进油孔，所述活塞体包括：

活塞内冷油腔，其沿所述活塞体的轴线方向设置在所述活塞体的内部；

活塞导油槽，其沿所述活塞体的轴线方向设置在所述活塞体的水平位置最高点的外壁上；以及

导流通道，其设置在所述活塞内冷油腔与所述活塞导油槽之间；

其中当所述活塞***于下止点位置时，所述活塞导油槽与所述进油孔连通。

2.如权利要求1所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，所述活塞内冷油腔为圆台状的腔体，所述活塞内冷油腔的所述圆台状的腔体与所述活塞体同轴。

3.如权利要求1所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，还包括导油环槽，其环设在所述活塞体上，且位于所述活塞导油槽最接近燃烧室的一端，所述导油环槽与所述活塞导油槽连通，所述导油环槽的深度大于所述活塞导油槽的深度。

4.如权利要求3所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，当所述活塞***于下止点位置时，所述导油环槽与所述进油孔对正。

5.如权利要求3所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，还包括多个活塞润滑油孔，其沿所述活塞体的径向环设在所述导油环槽内。

6.如权利要求5所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，所述多个活塞润滑油孔连通于所述活塞内冷油腔和所述活塞体的外壁之间。

7.如权利要求1所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，当所述活塞***于上止点位置时，所述进油孔裸露于所述活塞体以外。

8.如权利要求1所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，所述气缸体还包括回油孔，其设置在水平位置最低点的所述气缸体的内壁上。

9.如权利要求1所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，所述活塞***于下止点位置时，所述回油孔裸露于所述活塞体以外。

10.如权利要求2所述的卧式发动机的活塞结构，其特征在于，还包括溢流孔，其设置在所述活塞内冷油腔水平位置的两侧，且所述溢流孔与设置在所述活塞体后部的后内腔连通。

Images