CN203285561U

CN203285561U - 一种发动机活塞

Info

Publication number: CN203285561U
Application number: CN2013203164589U
Authority: CN
Inventors: 方珞妃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-01
Filing date: 2013-06-01
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-06-01

Abstract

本实用新型提供了一种发动机活塞，属于发动机技术领域。它解决了现有发动机活塞热效率较低等技术问题。一种发动机活塞，包括头部和裙部，头部具有一个燃烧室，燃烧室内壁上电喷涂有二氧化钇隔热涂层，隔热涂层的厚度为80nm～300nm。本实用新型具有热效率高等优点。

Description

一种发动机活塞

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，涉及一种发动机活塞。

背景技术

活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作，活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此受热严重，而散热条件又很差，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀，活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，其工作环境极其恶劣。

综上所述，对于活塞的要求主要有两个，一是尽可能的使燃烧室内的热量不外散；二是活塞本体需要散热好，这两个条件致使在活塞的设计过程中存在矛盾，散热好可能导致热量散失，而隔热则可能导致活塞散热效果差。

在专利（CN201650483U）中公开了新型铸铁结构活塞，其结构为：它包括活塞裙与活塞头,所述活塞头与活塞裙通过筋连接，它可以简化活塞制造工艺,降低活塞组的重量，改善发动机的性能，特别是减少有害排放，但是由于燃烧室处没有设置如何防止热量散失的结构，导致该活塞所在的发动机热效率较低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种发动机活塞，本实用新型所要解决的技术问题是如何提高发动机热效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种发动机活塞，包括头部和裙部，其特征在于，所述的头部具有一个燃烧室，所述的燃烧室内壁上电喷涂有二氧化钇隔热涂层，所述隔热涂层的的厚度为80nm～300nm。

本实用新型的工作原理是：电喷涂在燃烧室内壁上的二氧化钇具有优异的隔热和热反射效果，使燃烧室内的热量尽可能多的用于做功，而且，由于设置有隔热涂层，散发到活塞头部和裙部的热量相对较少，可以大大减小活塞的散热压力，从而不需要在制造活塞时设置各种异型的散热孔，也能够节省生产成本和提高生产效率；中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在期刊【热加工工艺】第2011年20期中已经将二氧化钇的电喷涂技术公开，电喷涂有该涂层的活塞尤其适用于大功率的柴油发电机中。

在上述的一种发动机活塞中，所述的裙部设置有用于插设活塞销的销孔，所述销孔的两端分别具有一个台阶孔。活塞销插设在该销孔内并连接有套设在曲轴上的连杆；该台阶孔的设置，有利于活塞销的拆装（活塞销两端低于活塞外圈才能满足活塞工作的需求，因而导致活塞销难于拆装）。

在上述的一种发动机活塞中，所述的裙部和头部之间设置有一个减重腔。活塞轻量化程度是影响发动机功率直接的因素；由于本活塞内设置有隔热涂层，该减重腔的尺寸可以比一般的活塞减重腔大（当然，该减重腔的大小依然需要考虑发动机排量和发动机类型），从而轻量化程度更高。

在上述的一种发动机活塞中，所述的头部外圈设置有两个气封环槽和一个油封环槽。气封环槽内安装有气环，用于活塞与缸体之间气体的密封，油封环槽内安装有油环，用于隔挡机油等，避免燃烧室出现烧机油的现象。

在上述的一种发动机活塞中，所述的头部内设置有环形的散热腔。散热是发动机活塞的基本要求，设置散热腔能够在机油的作用下，将活塞本体上的热量部分散去。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本发动机活塞在燃烧室的内壁上电喷涂有一层二氧化钇隔热涂层，能够对燃烧室内的热量进行隔挡和反射，从而提高发动机的热效率。

2、在本活塞的头部和裙部之间设置有减重腔，能够提高活塞的轻量化程度。

附图说明

图1是本活塞的剖视图。

图中，11、头部；12、裙部；2、燃烧室；3、隔热涂层；4、销孔；41、台阶孔；5、减重腔；61、气封环槽；62、油封环槽；7、散热腔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，一种发动机活塞，包括头部11和裙部12，头部11具有一个燃烧室2，燃烧室2内壁上电喷涂有二氧化钇隔热涂层3，隔热涂层3的的厚度为80nm～300nm，裙部12设置有用于插设活塞销的销孔4，销孔4的两端分别具有一个台阶孔41，活塞销插设在该销孔4内并连接有套设在曲轴上的连杆；该台阶孔41的设置，有利于活塞销的拆装（活塞销两端低于活塞外圈才能满足活塞工作的需求，因而导致活塞销难于拆装），裙部12和头部11之间设置有一个减重腔5，活塞轻量化程度是影响发动机功率直接的因素；由于本活塞内设置有隔热涂层3，该减重腔5的尺寸可以比一般的活塞减重腔5大（当然，该减重腔5的大小依然需要考虑发动机排量和发动机类型），从而轻量化程度更高，头部11外圈设置有两个减重腔5和一个油封环槽62，减重腔5内安装有气环，用于活塞与缸体之间气体的密封，油封环槽62内安装有油环，用于隔挡机油等，避免燃烧室2出现烧机油的现象，头部11内设置有环形的散热腔7，散热是发动机活塞的基本要求，设置散热腔7能够在机油的作用下，将活塞本体上的热量部分散去。

本实用新型的工作原理是：电喷涂在燃烧室2内壁上的二氧化钇具有优异的隔热和热反射效果，使燃烧室2内的热量尽可能多的用于做功，而且，由于设置有隔热涂层3，散发到活塞头部11和裙部12的热量相对较少，可以大大减小活塞的散热压力，从而不需要在制造活塞时设置各种异型的散热孔，也能够节省生产成本和提高生产效率；中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在期刊【热加工工艺】第2011年20期中已经将二氧化钇的电喷涂技术公开，电喷涂有该涂层的活塞尤其适用于大功率的柴油发电机中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种发动机活塞，包括头部（11）和裙部（12），其特征在于，所述的头部（11）具有一个燃烧室（2），所述的燃烧室（2）内壁上电喷涂有二氧化钇隔热涂层（3），所述隔热涂层（3）的厚度为80nm～300nm。

2.根据权利要求1所述的一种发动机活塞，其特征在于，所述的裙部（12）设置有用于插设活塞销的销孔（4），所述销孔（4）的两端分别具有一个台阶孔（41）。

3.根据权利要求1或2所述的一种发动机活塞，其特征在于，所述的裙部（12）和头部（11）之间设置有一个减重腔（5）。

4.根据权利要求1或2所述的一种发动机活塞，其特征在于，所述的头部（11）外圈设置有两个气封环槽（61）和一个油封环槽（62）。

5.根据权利要求1或2所述的一种发动机活塞，其特征在于，所述的头部（11）内设置有环形的散热腔（7）。