一種6160型柴油機節能型活塞的製作方法
2023-05-11 02:15:31
專利名稱：一種6160型柴油機節能型活塞的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種活塞，特別是一種6160型柴油機節能型活塞，屬於 大型中速柴油機配裝的關鍵零件。
技術背景柴油機主要用於汽車、船舶、工程機械、運輸機械、發電機組等機械設 備，活塞是柴油發動機中最為關鍵的零件之一，是柴油發動機的"心臟"，它 將燃油在高壓空氣中燃燒產生的爆發壓力傳遞給曲軸而作功，形成動力。活 塞從結構上由頭部、頂面、燃燒室、裙部、內腔等基本部分組成，在活塞頭 部外圓面通常設計有環槽，在活塞裙部有用於固定的活塞銷孔。活塞的工作 條件相當惡劣， 一是承受高溫，活塞頂面的工作溫度達350-400度；二是承 受高壓，例如，6160型柴油機燃氣最大爆發壓力達9Mpa，三是高速往復運 動，活塞運動速度達6-8m/s。現有技術公開的6160型柴油發動機活塞的結構 為桶型剛性結構，底面為周向平底厚度為7mm的圓桶形，五道環槽設計，裙 部為直線錐形，活塞運動接觸摩擦面積大，有效頂部厚度為22-24mm，質量 達5180-5230g,這種結構的活塞重量大，導致工作運動往復慣性力很大，對 柴油機整機帶來了較大的破壞力，摩擦損失功較多，使有效功率降低，燃油 消耗和潤滑油消耗高，動力性、經濟性和節能環保性能都存在不足。 發明內容本實用新型的目的在於提供一種6160型柴油機節能型活塞，其重量輕， 結構合理，無效摩擦功損失小，實現了降低燃油、潤滑機油消耗，節約能源， 減少汙染的目的。本實用新型採取的技術方案是這樣的 一種6160型柴油機節能型活塞， 結構中包括活塞頂面、活塞燃燒室、活塞頭部、活塞裙部和內腔，活塞裙部 有用於固定的活塞銷孔，其特點是活塞銷孔座下端的裙部挖有缺口，減去了 對活塞功能和性能不起作用的裙部多餘壁厚的重量。所述的6160型柴油機節能型活塞,其特點是活塞頭部設有四道活塞環槽。所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是銷孔座下端裙部的缺口為自 底面向上的圓弧形缺口。所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是銷孔座下端裙部的圓弧形缺 口由三段圓弧組成，中心段是以半徑為R的圓弧，兩端分別是以半徑為Rl和 R2的圓弧，它們分別與中心段圓弧相切過渡到底面，以保持活塞應有的強度 並避免直接一個圓弧與導向面連接造成連接處的應力過分集中。所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是活塞頭部裝配活塞環的環槽 一、二、三道寬度為3. 5mm用於安裝平環，第四道為油環槽，用於安裝撐簧 油環，寬度6 mm,比原結構減少2mm,這樣的效果更能體現出布油控油的效 果，並減少了摩擦的接觸面積。所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是活塞頂部厚度為20土lmm， 既保持了機械強度和工作的可靠性，避免與連杆件等相關聯件的幹涉，又有 效地降低了活塞本體重量。所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是銷孔座下端裙部的缺口是在 活塞裙部底面以上位置挖孔形成的，所挖孔形狀可以是多種形狀，同樣實現 減輕活塞本體重量的目的。為了保持活塞的導向性，在銷孔垂直方向裙部下端設有一定寬度的導向 面，以有效減輕活塞本體重量。本實用新型的活塞特別用於工作汽缸直徑為160mm,汽缸數為6缸，排 量為27L的6160型柴油機。本實用新型取得的有益效果在於活塞重量由5180-5230g降至 4280-4380，減少了 800-950g,從而使柴油機的往復運動慣性力降低25%，大 大降低了主機工作時的慣性力的衝擊和有效功率的損失；採用四環槽結構和 裙部為圓弧形缺口結構，運動摩擦接觸面積減少了 20%,使柴油機的摩擦功損 失降低了20%,同時相應減少了漏氣通道；由於裙部形面和配缸間隙的優化設 計，有效地減少了柴油機的燃氣洩漏量而提高了有效功率；活塞的綜合性能表現為柴油機的有效功率提高了 12KW,提升了 5%;燃油消耗降低了 4%;潤 滑機油消耗降低了 20%;活塞壽命提高了 2000h;同時降低了汙染物質的排放和工作噪聲，達到了節約石油能源、保護大氣環境、提高產品使用壽命的目的，本活塞便於加工，降低了成本。
圖l是本實用新型的主視圖(剖示圖)。圖2是圖1的左側視圖(剖示圖)。
具體實施方式
以下結合附圖以及附圖給出的實施例對本實用新型作進一步描述。 如圖1和圖2所示， 一種6160型柴油機節能型活塞，活塞總高230± 0.5mm，壓縮高度130±0. lmm，銷孔6直徑(D55咖，重量為4520g。活塞銷孔座下端裙部自底面向上挖有圓弧形缺口 1，缺口 1由三段圓弧組成，中心段 為R二140 165mm的圓弧，兩端分別是半徑為Rl和R2的圓弧，Rl和R2均為 22 30mm,分別與中心段圓弧相切過渡，中心段圓弧弧頂面距活塞底面38mm， 活塞頭部有四道環槽，其中，第四道環槽2為油環槽，寬度為6mm，活塞頂 部厚度3為19mm。為了改善工作的平穩性，縮小配缸間隙，產生更大的輸 出功率，降低工作噪音，活塞裙部外圓形狀4為中凸桶形型面，在銷孔6垂 直方向裙部下端設有一定寬度的導向面5，以保持活塞的導向性和有效減輕活 塞本體重量。用本活塞安裝的柴油機，轉速800r/min,活塞行程225mm,總 排量27L,壓縮比14.5:1，最高爆發壓力9.0Mpa。
權利要求1、一種6160型柴油機節能型活塞，結構中包括活塞頂面、活塞燃燒室、活塞頭部、活塞裙部和內腔，其特徵在於活塞銷孔座下端的裙部挖有缺口。
2、 按權利要求1所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於活塞頭 部設有四道活塞環槽。
3、 按權利要求1或2所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於活 塞銷孔座下端裙部的缺口為自底面向上的圓弧形。
4、 按權利要求3所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於活塞銷 孔座下端裙部的圓弧形缺口由三段圓弧組成，中心段是以半徑為R的圓弧， 兩端分別是以半徑為Rl和R2的圓弧，兩端圓弧分別與中心段圓弧相切過渡。
5、 按權利要求4所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於中心段 圓弧半徑R=140 165mm，兩端圓弧半徑Rl和R2均為22 30mm。
6、 按權利要求1所述的6160型柴油機節能型活塞，其特點是銷孔座下 端裙部的缺口是在活塞裙部底面以上位置挖孔形成的。
7、 按權利要求2所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於第四道 活塞環槽(2)寬度為6 mm。
8、 按權利要求1或2所述的6160型柴油機節能型活塞，其特徵在於活 塞頂部厚度(3)為20士lmm。
專利摘要本實用新型涉及一種6160型柴油機節能型活塞，活塞銷孔座下端為圓弧形缺口結構，頂部內腔厚度設計為20±1mm，配裝活塞環的環槽優化為四道環槽，其中第四道環槽為油環槽，名義寬度為6mm，活塞裙部運動導向面優化為中凸型複合型面設計。其優點是活塞質量較原來減少800～950g，摩擦面減少25％，從而使柴油機往復慣性力降低25％，摩擦功損失率降低20％，而有效功率提高了5％，使用壽命提高2000h，燃油消耗率降低了4％，機油消耗率降低了20％，達到了節能降耗、保護環境的目的，且噪聲低、使用可靠。
文檔編號F02F3/26GK201090308SQ20072010247
公開日2008年7月23日 申請日期2007年9月10日 優先權日2007年9月10日
發明者劉獻豐, 劉立明, 李徵兵, 偉 王, 悅 王, 王季明, 郭正偉 申請人:石家莊金剛內燃機零部件集團有限公司