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CN111255592A - 一种醇类燃料内燃机的活塞 - Google Patents

一种醇类燃料内燃机的活塞 Download PDF

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CN111255592A
CN111255592A CN202010253431.4A CN202010253431A CN111255592A CN 111255592 A CN111255592 A CN 111255592A CN 202010253431 A CN202010253431 A CN 202010253431A CN 111255592 A CN111255592 A CN 111255592A
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CN
China
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piston
combustion engine
internal combustion
pin hole
alcohol
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Application number
CN202010253431.4A
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English (en)
Inventor
赵宏伟
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Yingkou Futai Technology Co ltd
Original Assignee
Yingkou Futai Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种醇类燃料内燃机的活塞。目前，传统汽油机活塞在醇类内燃机中会被醇类燃料及其燃烧产物腐蚀，同时，醇类内燃机压缩比高，爆发压力大，瞬间温度高，汽油机活塞顶部和活塞头部在高温下容易烧蚀，隔温耐热性较差。一种醇类燃料内燃机的活塞，其组成包括：活塞顶部（1）、活塞头部（2）、活塞裙部（6）和活塞销座（8），活塞顶部为成型顶，其中凸起部分截面形状近似腰圆形，其余部分为平顶结构，活塞顶部设有气门避让坑，活塞头部主要由矩形火力岸、两道气环环槽（3）和油环环槽（4）构成，两道气环环槽装入气环密封导热，油环环槽装入组合油环刮油布油、辅助封气。本发明应用于醇类燃料内燃机。

Description

一种醇类燃料内燃机的活塞
技术领域：
本发明涉及一种醇类燃料内燃机的活塞。
背景技术：
随着能源危机与大气污染问题日益严重，内燃机行业正积极探寻清洁的代用燃料。醇类被认为是最有前途的内燃机清洁代用燃料之一，因为醇类理化性质与汽油相近，并且可以植物中提取，属于可再生能源；醇类辛烷值高，抗爆性好，燃烧产物无污染；采用醇类燃料可以缓和能源矛盾，减少污染，所以目前醇类燃料正受到各国重视。
由于醇类辛烷值高，抗爆性好，所以内燃机可以采用更高的压缩比以提高内燃机功率，扭矩等，要求活塞有更高的机械强度；醇类燃烧产物为酸性，对内燃机活塞具有腐蚀作用，同时醇类燃料及其燃烧产物可使润滑油稀释和变质，影响活塞在缸孔中润滑环境。
现有技术缺点：
（1）目前国内基本为传统汽油、柴油内燃机活塞，醇类燃料内燃机活塞技术基本空白。
（2）传统汽油机活塞在醇类内燃机中会被醇类燃料及其燃烧产物腐蚀。
（3）醇类内燃机压缩比高，爆发压力大，瞬间温度高，传统汽油机活塞顶部和活塞头部在高温下容易烧蚀，隔温耐热性较差。
（4）醇类燃料及其燃烧产物使气缸孔内润滑油稀释和变质，传统活塞在气缸内润滑性、冷却性下降，容易造成拉缸等故障。
（5）传统汽油机活塞相对质量大，机械强度低，可承受爆发压力低。
发明内容：
本发明的目的是提供一种醇类燃料内燃机的活塞，具有高机械强度，极耐腐蚀，高耐磨性等优点。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种醇类燃料内燃机的活塞，其组成包括：活塞顶部、活塞头部、活塞裙部和活塞销座，所述的活塞顶部构成内燃机燃烧室的一部分，承受燃料燃烧的高温高压，所述的活塞顶部为成型顶，其中凸起部分截面形状近似腰圆形，其余部分为平顶结构，所述的活塞顶部设有气门避让坑，所述的活塞头部主要由矩形火力岸、两道气环环槽和油环环槽构成，两道所述的气环环槽装入气环密封导热，所述的油环环槽装入组合油环刮油布油、辅助封气，所述的油环环槽4内有圆形回油孔，其开口通过油环环槽中上部与活塞裙部顶端与活塞内腔贯通，所述的活塞裙部为半拖鞋式，减轻活塞质量；裙部型线在周向呈椭圆状，纵向呈非对称桶面状，所述的活塞销座外侧壁和活塞内腔设有网格状加强筋，增强活塞机械强度。。
所述的醇类燃料内燃机的活塞，所述的活塞销座上开设有活塞销孔，所述的活塞销孔为异形销孔，在所述的活塞销孔轴向方向，从两端向活塞轴线方向直径越来越大，所述的活塞销孔中心线向做功行程中受侧压力的一面偏移，活塞销在活塞销孔内高速运转。
所述的醇类燃料内燃机的活塞，所述的活塞销孔内表面阳极氧化层增强其表面耐磨性，活塞全部表面阳极氧化处理，氧化层厚度12μm。增强表面耐磨性，有效隔绝高温，防止燃料及燃烧产物腐蚀。
本发明的有益效果：
1、本发明全部表面进行阳极氧化处理，可以隔绝活塞顶部燃烧室高温，防止活塞烧蚀；可以防止醇类燃料和燃烧产物腐蚀活塞本体；可以增加活塞裙部表面和活塞销孔表面的耐磨性和自润滑性。
本发明活塞顶部形式为成型顶，改变燃烧室形式，更佳适应醇类燃料燃烧要求。气缸壁多余的润滑油可以通过油环环槽中回油孔流回油底壳，防止烧机油现象发生。
本发明的活塞裙部型线周向显椭圆状，纵向显非对称桶面状，保证活塞受热膨胀或受载荷变形后与气缸孔仍有合理配合间隙，减少拉缸等故障发生。活塞裙部为半拖鞋式，减轻质量，增加弹性，以适应高速内燃机，减小往复惯性力。
本发明的活塞销孔座和活塞内腔设有网格状加强筋，可以保证活塞整体机械强度。活塞销孔中心线向做功行程中受侧压力的一面偏移，可以使活塞在气缸中运动平稳换向，减少敲缸现象的发生。活塞销孔为喇叭状的异形销孔，可以使销孔应力分布均匀，进而提高销孔的承载能力。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是活塞裙部的结构示意图。
附图3是附图2的剖视图。
附图4是附图1的俯视图。
附图5是附图1的仰视图。
图中：1、活塞顶部，2、活塞头部，3、气环环槽，4、油环环槽，5、回油孔，6、活塞裙部，7、加强筋，8、活塞销座，9、活塞销孔。
具体实施方式：
实施例1：
一种醇类燃料内燃机的活塞，其组成包括：活塞顶部1、活塞头部2、活塞裙部6和活塞销座8，所述的活塞顶部构成内燃机燃烧室的一部分，所述的活塞顶部为成型顶，其中凸起部分截面形状近似腰圆形，其余部分为平顶结构，所述的活塞顶部设有气门避让坑，所述的活塞头部主要由矩形火力岸、两道气环环槽3和油环环槽4构成，两道所述的气环环槽装入气环密封导热，所述的油环环槽装入组合油环刮油布油、辅助封气，所述的油环环槽内有圆形回油孔5，其开口通过油环环槽中上部与活塞裙部顶端与活塞内腔贯通，所述的活塞裙部为半拖鞋式，裙部型线在周向呈椭圆状，纵向呈非对称桶面状，所述的活塞销座外侧壁和活塞内腔设有网格状加强筋7。
实施例2：
根据实施例1所述的醇类燃料内燃机的活塞，所述的活塞销座上开设有活塞销孔9，所述的活塞销孔为异形销孔，在所述的活塞销孔轴向方向，从两端向活塞轴线方向直径越来越大，所述的活塞销孔中心线向做功行程中受侧压力的一面偏移，活塞销在活塞销孔内高速运转。
实施例3：
根据实施例1或2所述的醇类燃料内燃机的活塞，其特征是：所述的活塞销孔内表面阳极氧化层增强其表面耐磨性，活塞全部表面阳极氧化处理，氧化层厚度12μm。

Claims (3)

1.一种醇类燃料内燃机的活塞，其组成包括：活塞顶部、活塞头部、活塞裙部和活塞销座，其特征是：所述的活塞顶部构成内燃机燃烧室的一部分，所述的活塞顶部为成型顶，其中凸起部分截面形状近似腰圆形，其余部分为平顶结构，所述的活塞顶部设有气门避让坑，所述的活塞头部主要由矩形火力岸、两道气环环槽和油环环槽构成，两道所述的气环环槽装入气环密封导热，所述的油环环槽装入组合油环刮油布油、辅助封气，所述的油环环槽4内有圆形回油孔，其开口通过油环环槽中上部与活塞裙部顶端与活塞内腔贯通，所述的活塞裙部为半拖鞋式，裙部型线在周向呈椭圆状，纵向呈非对称桶面状，所述的活塞销座外侧壁和活塞内腔设有网格状加强筋。
2.根据权利要求1所述的醇类燃料内燃机的活塞，其特征是：所述的活塞销座上开设有活塞销孔，所述的活塞销孔为异形销孔，在所述的活塞销孔轴向方向，从两端向活塞轴线方向直径越来越大，所述的活塞销孔中心线向做功行程中受侧压力的一面偏移，活塞销在活塞销孔内高速运转。
3.根据权利要求2所述的醇类燃料内燃机的活塞，其特征是：所述的活塞销孔内表面阳极氧化层增强其表面耐磨性，活塞全部表面阳极氧化处理，氧化层厚度12μm。
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