一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，包括活塞本體，該活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有氣環(huán)槽、刮環(huán)槽和油環(huán)槽，在活塞本體的外圓周上還設(shè)有環(huán)形泄壓槽，且該環(huán)形泄壓槽位于氣環(huán)槽與刮環(huán)槽之間的岸環(huán)上。在燃?xì)鈮毫^大的情況下，本發(fā)明能夠確保氣環(huán)與氣環(huán)槽的下壁有較好的接觸，減少了燃?xì)獾母Z漏量，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，具體涉及一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的核心部件，其與活塞環(huán)、汽缸蓋、汽缸壁等一起組成燃油氣體的密封，其中，活塞環(huán)中的氣環(huán)，主要用來(lái)密封活塞與氣缸壁間的間隙，防止氣缸內(nèi)氣體竄入曲軸箱，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
[0003]參見(jiàn)圖3，現(xiàn)有的活塞包括活塞本體1，該活塞本體I的外圓周上從上到下依次設(shè)有氣環(huán)槽2、刮環(huán)槽3和油環(huán)槽4，在氣環(huán)槽2內(nèi)裝有氣環(huán)7，在刮環(huán)槽3裝有刮環(huán)8，在油環(huán)槽4內(nèi)裝有油環(huán)9。參見(jiàn)圖4，在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣環(huán)7上面的氣壓PO遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣環(huán)7下面的氣壓P1，此時(shí)氣環(huán)7的下面與氣環(huán)槽2下壁接觸，密封性較好，竄漏量較少。參見(jiàn)圖5，隨著燃?xì)鈮毫Φ纳?，竄漏至氣環(huán)7與刮環(huán)8之間的氣體量不端增加，由于發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的壓縮燃燒壓力很大，特別是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中燃?xì)鈮焊?，根?jù)克拉伯龍方程，在容積以及溫度相同的情況下，氣壓隨著竄漏量的增加而逐漸升高，故氣環(huán)7下面的氣壓Pl逐漸升高，當(dāng)氣壓Pl增大到一定程度的時(shí)候，氣環(huán)7就會(huì)出現(xiàn)懸浮在氣環(huán)槽2中間的狀態(tài)，造成大量的氣體通過(guò)氣環(huán)7與氣環(huán)槽2上、下壁的間隙竄漏至刮環(huán)8以及油環(huán)9，最終泄漏到曲軸箱內(nèi)部，導(dǎo)致漏氣量增加。
[0004]目前，針對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣量較高的問(wèn)題主要是通過(guò)對(duì)活塞環(huán)的優(yōu)化來(lái)解決，特別是對(duì)氣環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，主要包括減少氣環(huán)與氣環(huán)槽的側(cè)隙、減少氣環(huán)與氣環(huán)槽的底隙、減少氣環(huán)的閉合間隙以及增加氣環(huán)的接觸壓力等，雖然在一定程度上能改善漏氣量，但是對(duì)活塞環(huán)的加工、材料特性以及表面處理技術(shù)提出了更高要求，成本較高，因此具有一定的局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，在燃?xì)鈮毫^大的情況下，能確保氣環(huán)與氣環(huán)槽的下壁有較好的接觸，減少燃?xì)獾母Z漏量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
[0006]本發(fā)明所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，包括活塞本體，該活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有氣環(huán)槽、刮環(huán)槽和油環(huán)槽，在活塞本體的外圓周上還設(shè)有環(huán)形泄壓槽，且該環(huán)形泄壓槽位于氣環(huán)槽與刮環(huán)槽之間的岸環(huán)上。
[0007]所述環(huán)形泄壓槽的截面呈未封口的P形，且從上到下為依次連接第一斜線段、第二圓弧段、第三豎直段，第四圓弧段、第五斜線段和第六豎直段。
[0008]所述第一斜線段斜向下且與刮環(huán)槽的上壁的夾角α I為1°?3°，且第一斜線段的外端到刮環(huán)槽上壁的距離hi為2?3mm。
[0009]所述第五斜線段斜向下且與刮環(huán)槽的上壁的夾角α 2為15°?25。，且第五斜線段的外端到刮環(huán)槽上壁的距離h2為0.5?1.5mm。
[0010]所述第二圓弧段的半徑r2為0.2?0.6mm，所述第一斜線段、第三豎直段分別與第二圓弧段相切。
[0011]所述第四圓弧段的半徑rl為0.2~0.6mm，且第三豎直段、第五斜線段分別與第四圓弧段相切。
[0012]所述第六豎直段到岸環(huán)外周面的距離h3為0.08、.1mm.[0013]所述第三豎直段到岸環(huán)外周面的距離h4為0.9~1.2mm。
[0014]普通發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上面沒(méi)有泄壓槽，氣環(huán)、刮環(huán)、缸體以及活塞本體四者圍成的空間較小，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞漏氣量從氣環(huán)泄漏至該空間時(shí)；因該空間的容積較小，使該空間的氣壓Pi急劇升高，當(dāng)Pi大于氣環(huán)上端氣壓PO時(shí)，會(huì)使氣環(huán)懸浮，氣環(huán)的密封效果失效，從而造成活塞漏氣量急劇增大。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃?xì)獾谋l(fā)壓力較一般發(fā)動(dòng)機(jī)要大，活塞漏氣量從氣環(huán)泄漏至該空間的量更多，氣環(huán)下端的氣壓PO更容易大于氣環(huán)上端氣壓PO。而本發(fā)明通過(guò)在氣環(huán)槽與刮環(huán)槽之間的岸環(huán)上設(shè)置環(huán)形泄壓槽，能夠有效地增大氣環(huán)I下端的容積，根據(jù)克拉伯龍方程，容積增大時(shí)，該空間的壓力Pl隨漏氣量的變化不會(huì)急劇變化。從而保證氣環(huán)能夠緊密貼住氣環(huán)槽下端，能夠保證活塞漏氣量不會(huì)急劇升高，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):在燃?xì)鈮毫^大的情況下，能夠確保氣環(huán)與氣環(huán)槽的下壁有較好的接觸，從而減少了燃?xì)獾母Z漏量，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中C部的放大示意圖；
[0018]圖3是現(xiàn)有活塞裝配結(jié)構(gòu)示意圖；`
[0019]圖4是現(xiàn)有活塞的氣環(huán)在氣環(huán)槽中的正常運(yùn)動(dòng)情況示意圖；
[0020]圖5是現(xiàn)有活塞的氣環(huán)在氣環(huán)槽中的異常運(yùn)動(dòng)情況示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]參見(jiàn)圖1和圖2,包括活塞本體I,該活塞本體I的外圓周上從上到下依次設(shè)有氣環(huán)槽2、刮環(huán)槽3和油環(huán)槽4，在活塞本體I的外圓周上還設(shè)有環(huán)形泄壓槽5，且該環(huán)形泄壓槽5位于氣環(huán)槽2與刮環(huán)槽3之間的岸環(huán)6上。環(huán)形泄壓槽5的截面呈未封口的P形，且從上到下為依次連接第一斜線段51、第二圓弧段52、第三豎直段53，第四圓弧段54、第五斜線段55和第六豎直段56。第一斜線段51斜向下且與刮環(huán)槽3的上壁31的夾角^1為1°，且第一斜線段51的外端A到刮環(huán)槽3上壁31的距離hi為2mm。第五斜線段55斜向下且與刮環(huán)槽3的上壁31的夾角α 2為15°，且第五斜線段55的外端B到刮環(huán)槽3上壁31的距離h2為0.5mm。第二圓弧段52的半徑r2為0.2mm，第一斜線段51、第三豎直段53分別與第二圓弧段52相切。第四圓弧段54的半徑rl為0.2mm，第三豎直段53、第五斜線段55分別與第四圓弧段54相切。第六豎直段56到岸環(huán)6外周面的距離h3為0.08mm。第三豎直段53到岸環(huán)6外周面的距離h4為0.9mm。
[0023]普通發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上面沒(méi)有泄壓槽，在氣環(huán)7、刮環(huán)8、缸體10以及活塞本體I四者圍成的空間較小，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞漏氣量從氣環(huán)I泄漏至該空間時(shí)；因該空間的容積較小，使該空間的氣壓Pl急劇升高，當(dāng)Pl大于氣環(huán)I上端氣壓PO時(shí)，會(huì)使氣環(huán)I懸浮，氣環(huán)I的密封效果失效，從而造成活塞漏氣量急劇增大。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃?xì)獾谋l(fā)壓力較一般發(fā)動(dòng)機(jī)要大，活塞漏氣量從氣環(huán)I泄漏至該空間的量更多，氣環(huán)I下端的氣壓PO更容易大于氣環(huán)I上端氣壓PO。本發(fā)明通過(guò)在氣環(huán)槽2與刮環(huán)槽3之間的岸環(huán)6上設(shè)置環(huán)形泄壓槽5，能夠有效地增大氣環(huán)I下端的容積，根據(jù)克拉伯龍方程，容積增大時(shí)，該空間的壓力Pl隨漏氣量的變化不會(huì)急劇變化。從而保證氣環(huán)I能夠緊密貼住氣環(huán)槽2下端，能夠保證活塞漏氣量不會(huì)急劇升高，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放。
[0024]上述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的第一斜線段51與刮環(huán)槽3的上壁31的夾角α I還可為為
2?；?°，且第一斜線段51的外端A到刮環(huán)槽3上壁31的距離hi還可為1.5mm或3mm。第五斜線段55與刮環(huán)槽3的上壁31的夾角α 2還可為20°或25°，第五斜線段55的外端B到刮環(huán)槽3上壁31的距離h2還可為Imm或1.5mm。第二圓弧段52的半徑r2還可為0.4mm或0.6mm。第四圓弧段54的半徑rl還可為0.4mm或0.6mm。第六豎直段56到岸環(huán)6外周面的距離h3還可為0.09mm或0.1mm。第三豎直段53到岸環(huán)6外周面的距離h4還可為 1.05mm 或 1.2mm。
【權(quán)利要求】
1.一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，包括活塞本體(1)，該活塞本體的外圓周上從上到下依次設(shè)有氣環(huán)槽(2)、刮環(huán)槽(3)和油環(huán)槽(4)，其特征在于:在活塞本體的外圓周上還設(shè)有環(huán)形泄壓槽(5 )，且該環(huán)形泄壓槽位于氣環(huán)槽與刮環(huán)槽之間的岸環(huán)(6 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述環(huán)形泄壓槽(5)的截面呈未封口的P形，且從上到下為依次連接的第一斜線段(51)、第二圓弧段(52)、第三豎直段(53)，第四圓弧段(54)、第五斜線段(55)和第六豎直段(56)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第一斜線段(51)斜向下且與刮環(huán)槽(3)的上壁(31)的夾角α?為1°~3°，且第一斜線段(51)的外端(A)到刮環(huán)槽(3)上壁(31)的距離hi為2~3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第五斜線段(55)斜向下且與刮環(huán)槽(3)的上壁(31)的夾角α2為15°~25°，且第五斜線段(55)的外端(B)到刮環(huán)槽(3)上壁(31)的距離h2為0.5~1.5謹(jǐn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第二圓弧段(52)的半徑r2為0.2~0.6mm，所述第一斜線段(51)、第三豎直段(53)分別與第二圓弧段相切。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第四圓弧段(54)的半徑rl為0.2~0.6mm，所述第三豎直段(53)、第五斜線段(55)分別與第四圓弧段相切。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第六豎直段(56)到岸環(huán)(6)外周面的距離h3為0.08~0.1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述增壓 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其特征在于:所述第三豎直段(53)到岸環(huán)(6)外周面的距離h4為0.9^1.2_。
【文檔編號(hào)】F02F3/00GK103883422SQ201210555032
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】肖貴堅(jiān), 林翰, 蔣繼科, 劉智軍, 伍建撰 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司