发动机活塞与发动机论文和设计-黄柏宇

全文摘要

本申请提供了一种发动机活塞,其包括活塞头部和活塞裙部,所述活塞裙部沿活塞轴向连接于所述活塞头部的一端,所述活塞裙部设有活塞销孔,所述活塞销孔沿活塞径向贯穿所述活塞裙部的侧壁,所述活塞销孔远离所述活塞头部的一侧设有缺口。本申请可以优化发动机活塞的结构,提高发动机的性能。

主设计要求

1.一种发动机活塞,其特征在于,包括:活塞头部;活塞裙部,沿活塞轴向连接于所述活塞头部的一端,所述活塞裙部设有活塞销孔,所述活塞销孔沿活塞径向贯穿所述活塞裙部的侧壁,所述活塞销孔远离所述活塞头部的一侧设有缺口。

设计方案

1.一种发动机活塞,其特征在于,包括:

活塞头部;

活塞裙部,沿活塞轴向连接于所述活塞头部的一端,所述活塞裙部设有活塞销孔,所述活塞销孔沿活塞径向贯穿所述活塞裙部的侧壁,所述活塞销孔远离所述活塞头部的一侧设有缺口。

2.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,所述缺口沿所述活塞销孔的径向贯穿所述活塞裙部。

3.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,所述缺口沿所述活塞销孔的轴向贯穿所述活塞裙部。

4.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,沿远离所述活塞销孔的轴线的方向,所述缺口的两侧壁之间的距离保持不变。

5.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,沿远离所述活塞销孔的轴线的方向,所述缺口的两侧壁之间的距离逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,所述缺口靠近所述活塞销孔的轴线的两个边缘,与所述活塞销孔的轴线的连线形成缺口夹角,所述缺口夹角为90°~120°。

7.根据权利要求1所述的发动机活塞,其特征在于,所述活塞裙部包括两个对称设置的弧形部以及连接所述弧形部的平面部,所述活塞销孔设置于所述平面部。

8.根据权利要求7所述的发动机活塞,其特征在于,所述平面部沿自身厚度方向的两侧设有凸台,所述活塞销孔设置于所述凸台上,且贯穿所述凸台。

9.根据权利要求7所述的发动机活塞,其特征在于,沿背离所述活塞头部的方向,所述平面部的端部不超出所述弧形部的端部。

10.一种发动机,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的发动机活塞。

设计说明书

技术领域

本申请涉及发动机技术领域,尤其涉及一种发动机活塞与发动机。

背景技术

市场对整车性能的要求逐渐提高,从而对发动机品质提出更高的要求。在发动机的工作循环中,发动机活塞承受气体压力,并通过活塞销传递到连杆,通过连杆推动曲轴使曲轴转动。发动机活塞包括活塞头部和活塞裙部,活塞头部的顶部是燃烧室的组成部分,直接与高温气体接触,承受高温高压气体冲击;活塞裙部设有活塞销孔,并通过活塞销与连杆连接,主要起导向和承受侧压力的作用。

现有技术中,活塞销孔通常为周向闭合的孔(例如圆孔),活塞销与活塞销孔会产生摩擦产生较高的摩擦损失,且使活塞销产生较大的表面磨损,从而影响发动机的寿命和发动机性能。

实用新型内容

本申请提供了一种发动机活塞与发动机,以优化发动机活塞的结构,提高发动机的性能。

本申请的第一方面提供了一种发动机活塞,其包括:

活塞头部;

活塞裙部,沿活塞轴向连接于所述活塞头部的一端,所述活塞裙部设有活塞销孔,所述活塞销孔沿活塞径向贯穿所述活塞裙部的侧壁,所述活塞销孔远离所述活塞头部的一侧设有缺口。

可选地,所述缺口沿所述活塞销孔的径向贯穿所述活塞裙部。

可选地,所述缺口沿所述活塞销孔的轴向贯穿所述活塞裙部。

可选地,沿远离所述活塞销孔的轴线的方向,所述缺口的两侧壁之间的距离保持不变。

可选地,沿远离所述活塞销孔的轴线的方向,所述缺口的两侧壁之间的距离逐渐增大。

可选地,所述缺口靠近所述活塞销孔的轴线的两个边缘,与所述活塞销孔的轴线的连线形成缺口夹角,所述缺口夹角为90°~120°。

可选地,所述活塞裙部包括两个对称设置的弧形部以及连接所述弧形部的平面部,所述活塞销孔设置于所述平面部。

可选地,所述平面部沿自身厚度方向的两侧设有凸台,所述活塞销孔设置于所述凸台上,且贯穿所述凸台。

可选地,沿背离所述活塞头部的方向,所述平面部的端部不超出所述弧形部的端部。

本申请的第二方面提供了一种发动机,其包括本申请提供的任意一种发动机活塞。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请提供的发动机活塞包括活塞头部和活塞裙部,活塞裙部设有活塞销孔,由于在发动机的工作循环中,活塞销孔远离活塞头部的一侧受力较小,活塞销孔远离活塞头部的一侧设有缺口,在不影响发动机活塞的受力性能的同时,可以减小活塞销孔与活塞销的接触面积,减小活塞销孔与活塞销之间的摩擦,从而降低摩擦损失,减轻活塞销的表面磨损,由此延长发动机的寿命,提高发动机性能。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的发动机活塞的结构示意图;

图2为图1所示发动机活塞的一种缺口结构的主视图;

图3为图1所示发动机活塞的另一种缺口结构的主视图;

图4为本申请实施例提供的发动机活塞与连杆连接的结构示意图。

附图标记:

1-发动机活塞;

10-活塞头部;

12-活塞裙部;

120-活塞销孔;

122-缺口;

122a-侧壁;

122b-缺口夹角;

124-凸台;

12a-弧形部;

12b-平面部;

2-活塞销;

3-连杆。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中,需要理解的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1-图4所示,本申请实施例提供了一种发动机活塞1,其包括活塞头部10和活塞裙部12。活塞头部10的顶部用于承受燃烧室的气体压力;活塞裙部12沿活塞轴向连接于活塞头部10的一端,起到导向和承受侧压力的作用。活塞裙部12设有活塞销孔120,活塞销孔120沿活塞径向贯穿活塞裙部12的侧壁,活塞销孔120内可以安装活塞销2,并通过活塞销2连接连杆3,通过连杆3推动曲轴转动;活塞销孔120远离活塞头部10的一侧设有缺口122,由于在发动机的工作循环中,活塞销孔120远离活塞头部10的一侧受力较小,活塞销孔120远离活塞头部10的一侧设有缺口,在不影响发动机活塞1的受力性能的同时,可以减小活塞销孔120与活塞销2的接触面积,减小活塞销孔120与活塞销2之间的摩擦,从而降低摩擦损失,减轻活塞销2的表面磨损,由此延长发动机的寿命,提高发动机性能。此外,由于设置了缺口122,可以减小发动机活塞1的重量,节省材料,还可以提高发动机活塞1的运动速度。

具体地,发动机的工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。吸气冲程,连杆3拉动发动机活塞1向下(即燃烧室容积增大的方向)移动,活塞销孔120远离活塞头部10的一侧与活塞销2接触受力,需克服磨损力;压缩冲程,连杆3推动发动机活塞1向上(即燃烧室容积减小的方向)移动,活塞销孔120靠近活塞头部10的一侧与活塞销2接触受力,需克服摩擦力和气体压力;做功冲程,发动机活塞1推动连杆3向下移动,活塞销孔120靠近活塞头部10的一侧与活塞销2接触受力,受冲击力;排气冲程,连杆3推动发动机活塞1向上移动,活塞销孔120靠近活塞头部10的一侧与活塞销2接触受力,需克服摩擦力和气体压力。

由此,在发动机的工作循环中,活塞销孔120远离活塞头部10的一侧仅在吸气冲程受力,且受力较小,在活塞销孔120远离活塞头部10的一侧设置缺口122不会影响发动机活塞1的受力性能。

可以理解地,活塞销孔120内可以设置连通润滑油道进行润滑;活塞销孔120的两端可以设置挡圈,防止活塞销2沿活塞销孔120的轴向窜动。

进一步地,上述缺口122可以沿活塞销孔120的径向(即活塞轴向)贯穿活塞裙部12,缺口122也可以沿活塞销孔120的轴向贯穿活塞裙部12,尽可能减轻发动机活塞1的重量,使活塞销孔120与活塞销2的接触面积达到最小,极大地提高了发动机性能。可以理解地,缺口122也可以不贯穿(沿活塞径向贯穿和\/或活塞轴向贯穿)活塞裙部12,也就是说,缺口122可以设置成凹槽状结构,也可以达到减小接触面积的效果。

在一种实施例下,沿远离活塞销孔120的轴线的方向,缺口122的两侧壁之间的距离保持不变(例如缺口122的横截面呈矩形,参见图2),结构简单,加工方便。

在另一种实施例下,沿远离活塞销孔120的轴线的方向,缺口122的两侧壁之间的距离逐渐增大(例如缺口122的横截面呈扇形,参见图3),进一步去除多余材料,减小发动机活塞1的重量。

其中,缺口122靠近活塞销孔120的轴线的两个边缘,与活塞销孔120的轴线的连线形成缺口夹角122b,优选缺口夹角122b为90°~120°;既能够使活塞销孔120保持足够的强度,避免活塞销孔120发生损坏或活塞销2滑脱;又能够有效减小活塞销孔120与活塞销2的接触面积。也就是说,当缺口夹角122b小于90°时,未能够充分去除多余材料,活塞销2与活塞销孔120仍然会产生较大摩擦,且容易在小缺口处产生应力集中,加速磨损;当缺口夹角122b大于120°时,活塞销2与活塞销孔120的接触面积过小,容易导致活塞销孔120的边缘压溃,或导致活塞销2从活塞销孔120内滑脱。为减小应力集中,防止活塞销孔120的边缘压溃,可以在缺口122的边缘设置圆角。

进一步地,上述活塞裙部12可以包括两个对称设置的弧形部12a以及连接弧形部12a的平面部12b。其中,弧形部12a与燃烧室的内侧壁接触起到导向作用和承受侧压力的作用;平面部12b与燃烧室的内侧壁之间留有间隙,对弧形部12a起到支撑和加强作用,防止弧形部12a变形;活塞销孔120设置于平面部12b,不影响发动机活塞1的受力性能。

进一步地,平面部12b沿自身厚度方向的两侧可以设置凸台124,活塞销孔120设置于凸台124上,且贯穿凸台124,通过凸台124确保活塞销孔120的内表面积,可以使平面部12b具有较小的厚度,减小发动机活塞1的重量。

进一步地,沿背离活塞头部10的方向,平面部12b的端部不超出弧形部12a的端部,避免产生材料浪费。

此外,本申请实施例还提供了一种发动机,其包括本申请实施例提供的任意一种发动机活塞1。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

设计图

发动机活塞与发动机论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920104338.X

申请日:2019-01-22

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:85(重庆)

授权编号:CN209539465U

授权时间:20191025

主分类号:F02F 3/00

专利分类号:F02F3/00

范畴分类:28B;27E;

申请人:重庆金康新能源汽车设计院有限公司

第一申请人:重庆金康新能源汽车设计院有限公司

申请人地址:401135 重庆市渝北区龙兴镇两江大道618号

发明人:黄柏宇;马跃强;雷成伟

第一发明人:黄柏宇

当前权利人:重庆金康新能源汽车设计院有限公司

代理人:王刚;龚敏

代理机构:11444

代理机构编号:北京汇思诚业知识产权代理有限公司

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  

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