CN213807879U - 一种用于甲醇发动机的活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于甲醇发动机的活塞，包括顶部、头部和裙部，顶部设有活塞燃烧室，活塞燃烧室的外形包括敞口渐收形状。本实用新型的一种用于甲醇发动机的活塞有利于燃料在缸内充分混合，使得燃料可以充分燃烧，从而提高整机动力性，并减少不完全燃烧产物甲醛和甲酸，进而减少对活塞造成的腐蚀性磨损。

Description

一种用于甲醇发动机的活塞

技术领域

本实用新型涉及内燃机工程应用技术领域，特别涉及一种用于甲醇发动机的活塞。

背景技术

我国的能源结构特点是富煤贫油少气，煤炭资源约占世界总体煤炭资源的三分之一，而石油与天然气则需要依赖大量进口。甲醇可以通过煤炭提炼获取，在当下石油资源紧缺的情况下，为实现车用燃料的多元性，保障国家能源安全，可以把甲醇作为汽车替代燃料大力推广。

随着时代的发展和技术的进步，汽车发动机的输出功率越来越高，排放限值越来越低，同时还要保证工作可靠性，使得作为发动机内重要零件的活塞，在设计时尤其需要重点关注。甲醇燃料与汽油相比辛烷值较高，具有更好的抗爆震性能，因此可以采用比汽油机较高的压缩比，从而提高发动机的动力性能，降低燃料消耗率。同时，甲醇发动机活塞需要承受燃料燃烧后造成的热负荷高及甲醇燃料的腐蚀溶解性影响，采用现有传统技术的活塞，容易出现活塞腐蚀性磨损、活塞镶圈脱落、热负荷过高、活塞与缸套磨损等现象，进而造成发动机功率下降，甚至拉缸等故障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于甲醇发动机的活塞。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种用于甲醇发动机的活塞，包括顶部、头部和裙部，顶部设有活塞燃烧室，活塞燃烧室的外形包括敞口渐收形状。以上技术方案中，现有技术中的发动机活塞一般均包括顶部、头部和裙部，此处不再赘述。本实用新型的一种用于甲醇发动机的活塞的活塞燃烧室采用敞口渐收形状，敞口渐收形状的燃烧室斜坡面可以达到较好的挤流效果，增强缸内甲醇燃料与空气的混合，提高火焰传播速度，保证甲醇燃料与空气充分混合燃烧，避免大量不完全燃烧产生的甲酸与甲醛对发动机零件的腐蚀，进而降低产生发动机功率下降、拉缸等故障发生的概率。

作为优选，活塞燃烧室侧壁方向上的开口处设有第一圆角，活塞燃烧室侧壁方向上的底部处设有第二圆角。

作为优选，第一圆角与活塞燃烧室的顶部平面相切，第二圆角与活塞燃烧室的底部平面相切。以上技术方案中，第一圆角和第二圆角较好地过渡了活塞燃烧室顶面和底面的连接处，进一步使得活塞燃烧室气体充分混合燃烧。

作为优选，头部设有第一活塞环槽，第一活塞环槽内设有活塞镶圈，活塞镶圈截面形状为C形。以上技术方案中，活塞镶圈可以有效增强第一道活塞环槽的耐腐蚀性与耐高温性能，降低其造成拉缸的风险。

作为优选，头部还设有第二活塞环槽，第二活塞环槽位于第一活塞环槽下方。以上技术方案中，活塞环可以根据实际情况选择安装在第一环槽内的活塞镶圈的C形口内，或者安装在第二环槽内。

作为优选，第二活塞环槽内侧壁的上方设有凸台。以上技术方案中，第二活塞环槽上方设计凹台后，可以有效降低第二活塞环槽处的压力，从而增大第一活塞环上下面的压力差，极大地改善第一活塞环的密封性能，有效降低活塞漏气量和机油消耗量，从而改善整机排放性能。

作为优选，裙部表面采用石墨处理。以上技术方案中，活塞裙部表面石墨处理后，可降低活塞与缸套之间的磨损，从而降低燃料消耗，提高整机经济性和工作可靠性。

作为优选，第一圆角半径为4mm，第二圆角半径为6mm，活塞燃烧室顶部至底部深度为30mm。

作为优选，活塞外圆直径为128mm，活塞燃烧室顶部直径为104.4mm，底部直径为60.8mm。以上技术方案中使甲醇发动机压缩比达到合理的设计值。由于甲醇燃料与汽油相比辛烷值较高，具有更好的抗爆震性能，所以可以采用比汽油机较高的压缩比，从而提高发动机的动力性能，降低燃料消耗率，因此甲醇发动机压缩比设计值可采用12.5:1，与汽油机压缩比正常范围9～11相比有所提高。

作为优选，活塞采用环形内冷油道。以上技术方案中，采用环形内冷油道对燃烧室进行震荡冷却，可降低活塞燃烧室温度，有效降低活塞热负荷，防止活塞头部热变形。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型的一种用于甲醇发动机的活塞有利于燃料在缸内充分混合，使得燃料可以充分燃烧，从而提高整机动力性，并减少不完全燃烧产物甲醛和甲酸，进而减少对活塞造成的腐蚀性磨损。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于甲醇发动机的活塞的结构示意图。

图中：1、活塞燃烧室，2、第一圆角，3、第二圆角，4、第一活塞环槽，5、活塞镶圈，6、第二活塞环槽，7、凸台，8、环形内冷油道，11、顶部，12、头部，13、裙部。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的用于甲醇发动机的活塞包括顶部11、头部12和裙部13，顶部11设有活塞燃烧室1，活塞燃烧室1的外形包括敞口渐收形状。

本实施例中，活塞燃烧室1侧壁方向上的开口处设有第一圆角2，活塞燃烧室1侧壁方向上的底部处设有第二圆角3。

本实施例中，第一圆角2与活塞燃烧室1的顶部11平面相切，第二圆角3与活塞燃烧室1的底部平面相切。

本实施例中，头部12设有第一活塞环槽4，第一活塞环槽4内设有活塞镶圈5，活塞镶圈5截面形状为C形。

本实施例中，头部12还设有第二活塞环槽6，第二活塞环槽6位于第一活塞环槽4下方。

本实施例中，第二活塞环槽6内侧壁的上方设有凸台7。

本实施例中，裙部13表面采用石墨处理。

本实施例中，第一圆角2半径为4mm，第二圆角3半径为6mm，活塞燃烧室1顶部11至底部深度为30mm。

本实施例中，活塞外圆直径为128mm，活塞燃烧室1顶部11直径为104.4mm，底部直径为60.8mm。

本实施例中，活塞采用环形内冷油道8。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在不改变本实用新型的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：包括顶部(11)、头部(12)和裙部(13)，顶部(11)设有活塞燃烧室(1)，活塞燃烧室(1)的外形包括敞口渐收形状。

2.根据权利要求1所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：活塞燃烧室(1)侧壁方向上的开口处设有第一圆角(2)，活塞燃烧室(1)侧壁方向上的底部处设有第二圆角(3)。

3.根据权利要求2所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：第一圆角(2)与活塞燃烧室(1)的顶部(11)平面相切，第二圆角(3)与活塞燃烧室(1)的底部平面相切。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：头部(12)设有第一活塞环槽(4)，第一活塞环槽(4)内设有活塞镶圈(5)，活塞镶圈(5)截面形状为C形。

5.根据权利要求4所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：头部(12)还设有第二活塞环槽(6)，第二活塞环槽(6)位于第一活塞环槽(4)下方。

6.根据权利要求5所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：第二活塞环槽(6)内侧壁的上方设有凸台(7)。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：裙部(13)表面采用石墨处理。

8.根据权利要求7所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：第一圆角(2)半径为4mm，第二圆角(3)半径为6mm，活塞燃烧室(1)顶部(11)至底部深度为30mm。

9.根据权利要求8所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：活塞外圆直径为128mm，活塞燃烧室(1)顶部(11)直径为104.4mm，底部直径为60.8mm。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或8或9所述的一种用于甲醇发动机的活塞，其特征在于：活塞采用环形内冷油道(8)。

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