CN215979628U - 具有回油通道的活塞及发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有回油通道的活塞，所述活塞包括：头部，所述头部设有环槽；裙部，所述裙部连接于所述头部，所述裙部的表面设置有凹陷的面窗；所述面窗与所述环槽的连接处形成剩余环岸；回油孔，所述回油孔设置在所述剩余环岸上，所述回油孔的深度大于所述环槽的径深。本实用新型大大增加了机油流通截面的面积，提高了机油流通速度，使机油不易积存在回油孔的内部，在发动机怠速运转或者低速小负荷运转时，也不易发生积存在回油孔内的机油被倒吸至燃烧室的问题，从而减少机油消耗，改善尾气排放问题。

Description

具有回油通道的活塞及发动机
技术领域
本实用新型涉及发动机领域，特别是涉及一种具有回油通道的活塞及发动机。
背景技术
发动机的活塞作为发动机核心零部件之一，面临着更高的耐久可靠性需求挑战，活塞的耐久作为影响发动机可靠性最重要的因素之一，提高初期及耐久寿命下低机油耗可以很好的保证其在整个寿命周期内满足排放法规要求。而回油孔的设计作为降低机油耗耐久性的重要环节，需要进行合理设计提高回油的能力。
如图1、图2是目前现有的回油孔的设计，但其回油有效截面偏小，导致：设置在裙部上端的回油孔在低速低负荷时对降低机油耗不利，会有较多机油积存在裙部上端，甚至被倒吸上去；回油截面小在高速高负荷时遇到的大量机油回流不利。
作为改进，公开号为CN202832824U的专利中介绍的一种改进的回油孔，其将回油孔设置在第三环岸并与面窗连通以便于回油；公开号为CN208935361U的专利中，所述活塞本体1的裙部上表面一体成型有储油槽7，在实际铸造或锻造的活塞中，该储油槽均为机加工形成，所述第二回油面窗8的下端一体成型有短轴平台9。其结构中的短轴平台明显比面窗凸出，该种结构很难直接铸造成型。
实用新型内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种具有回油通道的活塞及发动机解决现有技术中存在的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种具有回油通道的活塞，所述活塞包括：
头部，头部设有环槽；
裙部，裙部连接于头部，裙部的表面设置有凹陷的面窗，面窗与环槽的连接处形成剩余环岸；
回油孔，回油孔设置在剩余环岸上铣削形成，回油孔使靠近裙部的环槽与面窗连通，且回油孔的深度大于环槽的深度。
进一步的，回油孔的开口尺寸大于回油孔的底部的尺寸。
优选的，回油孔的轴线沿活塞的径向延伸。
优选的，回油孔设置有多个，且多个回油孔对称分布在剩余环岸上。
优选的，回油孔的深度与环槽的深度的差的范围为0.5-1.0mm。
优选的，回油孔的直径范围为
Figure BDA0003345043030000021
优选的，环槽至少包括一道气环槽和至少一道油环槽，气环槽位于油环槽上方，气环槽与头部顶端之间、气环槽与油环槽之间、油环槽与裙部之间均设有环岸。
优选的，气环槽为楔形环槽或矩形环槽且内设置气环，油环槽为矩形环槽且内设置油环及油环撑簧。
第二方面，本实用新型实施例提供的一种发动机，还包括上述的具有回油通道的活塞。
本实用新型的一种具有回油通道的活塞及发动机的有益效果是：
1.本申请在剩余环岸的位置采用铣削方式，一次进刀加工出圆开截面的回油孔，其回油孔的开口尺寸大于回油孔底部的尺寸，大大增加了机油流通截面的面积，至少使机油流通截面的面积增加1倍；一次进刀铣削的加工方式，具有简单的加工路径，大大降低了生产成本，提高了加工速度；
2.本申请的回油孔的开口尺寸大于回油孔底部的尺寸，且与面窗连通，使机油不易积存在回油孔的内部，在发动机怠速运转或者低速小负荷运转时，也不易发生积存在回油孔内的机油被倒吸至燃烧室的问题，从而减少机油消耗，改善尾气排放问题；
3.本申请的回油孔的深度大于第三环槽的径深，降低了毛刺的产生风险，也避免了加工时钢屑不易脱出的风险。
附图说明
图1是现有技术一种回油孔的结构示意图；
图2是图1的侧面剖视结构示意图；
图3是本实用新型具有回油通道的活塞的结构示意图；
图4是本实用新型具有回油通道的活塞的头部的剖视图；
图5是本实用新型具有回油通道的活塞的回油孔的截面示意图。
10头部；11第一环槽；12第二环槽；13第三环槽；14第一环岸；15第二环岸；16第三环岸；17剩余环岸；18气环；19油环；110油环撑簧；111回油孔；
20裙部；21面窗。
具体实施方式
为了更加清楚地阐述本申请的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本申请的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本申请还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本申请精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本申请不受该部分公开的具体实施例的限制。本申请的保护范围应以权利要求为准。
高B10寿命是现在及下一代发动机技术升级的主要特征之一，同时现有的卡车发动机机油更换里程已经延长到10万公里，未来进一步会延长到15万甚至20万公里，国六排放法规对排放的耐久性特提出了新的要求，尤其是NOx、颗粒物未来很可能还会加严。这对初期机油耗及机油耗耐久性提出了更苛刻的要求。发动机的活塞作为发动机核心零部件之一，面临着更高的耐久可靠性需求挑战，活塞的耐久作为影响发动机可靠性最重要的因素之一，提高初期及耐久寿命下低机油耗可以很好的保证其在整个寿命周期内满足排放法规要求。
回油孔的作用是将气缸中的机油有效的回流，避免机油等润滑油炭化附着在活塞环槽或燃烧室中，影响发动机性能，降低发动机寿命。因此，回油孔作为降低机油耗耐久性的重要手段，需要进行合理设计来提高回油能力。如图3至图5所示，本实施例提供一种具有回油通道的活塞，包括头部10和与之连接的裙部20，头部10设有环槽，裙部20的表面设置有凹陷的面窗21，面窗21与环槽的连接处形成剩余环岸17；剩余环岸17上至少设有一个回油孔111。
具体的，头部10和裙部20均为筒状且一体成型。
具有回油通道的活塞为钢活塞。
再具体的，如图4、5所示，环槽包括第一环槽11、第二环槽12和第三环槽13，第一环槽11靠近头部10的顶部，第三环槽13靠近裙部20，第二环槽12位于第一环槽11和第三环槽13之间，头部10的顶部与第一环槽11之间形成第一环岸14，第一环槽11和第二环槽12之间形成第二环岸15，第三环槽13和裙部20之间形成第三环岸16，第三环岸16与剩余环岸17连通。
第一环槽11为楔形环槽，第二环槽12和第三环槽13为矩形环槽，第一环槽11和第二环槽12内设置气环18，第三环槽13内设置油环19及油环撑簧110。
第二环岸15和第三环岸16的直径均大于第一环岸14的直径。
由于活塞为钢活塞，使得第一环槽11、第二环槽12和第三环槽13能够承受更高强度的碰撞和摩擦，活塞能够承受更高的爆压，活塞的使用寿命更长。
具体的，如图3所示，回油孔111为在剩余环岸17上铣削形成，回油孔111的轴线沿活塞的径向延伸，回油孔111的开口尺寸大于回油孔111的底部的尺寸，基于此，回油孔可以设置为锥形、圆柱形与锥形的组合以及弧面等形状。回油孔111以销孔中心轴所在竖直平面(即与活塞顶面垂直方向)为对称面，对称分布在剩余环岸上。
本申请在剩余环岸的位置采用铣削方式，一次进刀加工出圆开截面的回油孔，简单的加工路径，整个新形式的油孔制造具备一定成本优势。如图5所示，使得活塞大大增加了机油流通截面的面积，至少使机油流通截面的面积增加1倍。
回油孔111的深度与第三环槽13的深度的差的范围为0.5-1.0mm。回油孔111的直径范围为
Figure BDA0003345043030000051
使活塞在加工时降低了毛刺的产生风险，也避免了加工时钢屑不易脱出的风险。
回油孔111设置有多个，且多个回油孔对称分布在剩余环岸上。在本申请具体的实施例中，裙部20上设有相对设置的二个面窗，且形成二个剩余环岸17，在每个剩余环岸17上均匀分布有二个回油孔111。
在具体实施时，机油可以通过回油孔流淌到面窗形成一个回油通道，进而流到机油盘内，机油不易积存在回油孔内，在发动机怠速运转或者低速小负荷运转时，也不易发生积存在回油孔内的机油被倒吸至燃烧室的问题，从而减少机油消耗，改善尾气排放问题。
在具体实施时，也可以在的第三环槽13的周向位置设有多个均匀分布的储油孔。
第二方面，本公开实施例的提供一种发动机，还包括上述的具有回油通道的活塞。
在本申请实施时，当活塞做往复运动时，活塞起到刮油和布油的作用，比如，本申请将靠近头部10的方向定义为上方，将靠近裙部20的方向定义为下方，当活塞从上至下运动时，第二环岸将机油刮至回油孔，再流淌至面窗，形成一个回油通道；当活塞从下至下运动时，环岸进行布油。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有回油通道的活塞，其特征在于：所述活塞包括：
头部，所述头部设有环槽；
裙部，所述裙部连接于所述头部，所述裙部的表面设置有凹陷的面窗，所述面窗与所述环槽的连接处形成剩余环岸；
回油孔，所述回油孔设置在所述剩余环岸上铣削形成，所述回油孔使靠近所述裙部的环槽与所述面窗连通，且所述回油孔的深度大于所述环槽的深度。
2.根据权利要求1所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述回油孔的开口尺寸大于所述回油孔的底部的尺寸。
3.根据权利要求2所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述回油孔的轴线沿所述活塞的径向延伸。
4.根据权利要求3所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述回油孔设置有多个，且多个所述回油孔对称分布在所述剩余环岸上。
5.根据权利要求1所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述回油孔的深度与所述环槽的深度的差的范围为0.5-1.0mm。
6.根据权利要求1所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述回油孔的直径范围为
Figure 1
。
7.根据权利要求1所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述环槽至少包括一道气环槽和至少一道油环槽，所述气环槽位于所述油环槽上方，所述气环槽与所述头部顶端之间、所述气环槽与所述油环槽之间、所述油环槽与所述裙部之间均设有环岸。
8.根据权利要求7所述的具有回油通道的活塞，其特征在于：所述气环槽为楔形环槽或矩形环槽且内设置气环，所述油环槽为矩形环槽且内设置油环及油环撑簧。
9.一种发动机，其特征在于，还包括根据权利要求1-8任意一项所述的具有回油通道的活塞。
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