用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞的製作方法

2023-04-27 01:16:46

專利名稱：用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於柴油發動機氣缸的活塞，尤其是偏置燃燒室是偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞。
技術背景在傳統的二氣門、偏置噴油器和燃燒室的柴油機上，目前公知的活塞頭部型線設計均為對稱的「錐一橢圓」結構，它可以滿足燃燒室溫度場對活塞頭部軸向熱膨脹的補償，但卻不能滿足燃燒室偏置時溫度場對活塞頭部徑向熱膨脹補償的需要。由於補償間隙對稱均勻，發動機工作時，要保證熱膨脹量過大一側的工作可靠，其間隙必須足夠大，而膨脹量小的一側實際工作間隙就更大，從而將影響發動機密封性，使潤滑油消耗量增加，最終影響發動機顆粒排放。

發明內容
本實用新型為了消除活塞頂燃燒室凹坑偏置，燃燒室邊緣壁厚不均帶來熱膨脹量大小不一造成補償量大小不一致的問題，提供一種用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞，其特徵在於所述活塞頭部呈不對稱的「錐—橢圓」結構，即活塞頭岸剖面形狀為橢圓，所述橢圓的兩長半軸不對稱。
在傳統的二氣門、偏置噴油器和燃燒室的柴油機上，採用該活塞，膨脹量大的一側補償量也大一些，而膨脹量小的一側補償量也小一些，使活塞工作時，間隙均勻一致，有效地提高了發動機密封，有利於改善發動機顆粒排放；並可以進一步降低發動機潤滑油消耗量，為發動機排放水平達歐2或歐3標準，提供了可能。


圖1是本實用新型的活塞的使用狀態縱剖面局部裝配圖；圖2是本實用新型的活塞頂部的投影；圖3是本實用新型的活塞表面型線圖；圖4是本實用新型的活塞頭岸剖面形狀。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，該用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞1裝配在發動機氣缸體2上與氣缸套4配合；活塞1的頭部有活塞環組3，頭部呈不對稱「錐—橢圓」結構，所述橢圓的兩長半軸不對稱。設活塞燃燒室中心對活塞中心的偏心量為e時，活塞1左側的膨脹量大於右側的膨脹量，因此活塞1左側的補償量Δ1和右側的補償量Δ2，在縱剖面上表現為Δ1＞Δ2，即常溫時活塞頭岸處間隙不對稱。如圖3所示，活塞1的銷孔方向型線6與裙部方向型線7之間差值H即為橢圓度。如圖4所示，活塞1頭部頂岸上方實際輪廓的投影，即活塞頭岸剖面形狀，其中長軸直徑D與短軸直徑d之差即為橢圓度H，不對稱橢圓的長半軸分別為A、B，且長半軸B大於長半軸A。
實施例當發動機氣缸直徑不大於105mm、燃燒室偏移量e為5.8mm左右，直徑在56mm時，活塞1針對長軸的兩半軸補償量Δ1＞Δ2，而且0.1mm≥Δ1-Δ2≥0.05mm，即兩長半軸之間的差值在0.05～0.1mm的範圍內。之間的差值在0.05～0.1mm的範圍內。
該活塞根據具體發動機活塞溫度測量結果，計算出活塞頭部特徵點、熱膨脹量，如Δ1、Δ2、Δ3等，在預留一定安全係數的基礎上確定錐一橢圓設計參數，藉助於數控加工技術，在活塞外圓精加工時實現不對稱型線加工。
該設計方法不僅適用於活塞頭部的設計，也可以適用於整個活塞表面型線的設計。
在傳統的二氣門、偏置噴油器和燃燒室的柴油機上，採用本結構的活塞，膨脹量大的一側補償量也大一些，而膨脹量小的一側補償量也小一些，使活塞工作時，間隙均勻一致，可有效地提高發動機密封，有利於改善發動機顆粒排放；並可以進一步降低發動機潤滑油消耗量，為發動機排放水平達歐2或歐3標準提供可能。
權利要求1.一種用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞，其特徵在於所述活塞頭部呈不對稱的「錐一橢圓」結構，即活塞頭岸剖面形狀為橢圓，所述橢圓的兩長半軸不對稱。
2.如權利要求1所述的用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞，其特徵在於所述兩長半軸之間的差值在0.05～0.1mm的範圍內。
專利摘要本實用新型涉及一種用於偏置燃燒室柴油發動機氣缸的活塞，其特徵在於所述活塞頭部呈不對稱的「錐－橢圓」結構，即膨脹量大的一側補償量大，膨脹量小的一側補償量小。使活塞工作時，間隙均勻一致，有效地提高發動機密封，有利於改善發動機顆粒排放；並可以進一步降低發動機潤滑油消耗量，為發動機排放水平達歐2或歐3標準提供了可能。所述活塞頭部呈不對稱的「錐－橢圓」結構，即活塞頭岸剖面形狀為橢圓，所述橢圓的兩長半軸不對稱。
文檔編號F02F3/02GK2743562SQ20042001716
公開日2005年11月30日 申請日期2004年2月15日 優先權日2004年2月15日
發明者李衛國, 蘇洪吉, 賀愛軍, 李暘, 鄭思樂 申請人:東風汽車有限公司