活塞和发动机的制作方法

1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种活塞，本实用新型还涉及一种发动机。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.为满足气体机排放要求，减少排放，采用加快燃烧的高缸内涡流比的异形燃烧室结构活塞，异形燃烧室是非常规形状的燃烧空间，其能够提高发动机缸内燃烧性能，但是现有内冷油道结构离燃烧室顶面及活塞喉口距离远，冷却效果差，导致活塞局部温度过高，影响活塞使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是至少解决现有技术中配置异形燃烧室的活塞的内冷油道冷却效果较差的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
5.本实用新型的第一方面提出了一种活塞，包括活塞本体和设于所述活塞本体的头部的燃烧室，所述燃烧室的径向截面呈异形，所述活塞本体的内部设有内冷油道，所述内冷油道环设在所述活塞本体的外壁与所述燃烧室之间，所述内冷油道的径向截面呈异形，并且所述内冷油道的周向内廓与所述燃烧室的周向轮廓相对应。
6.本实用新型提出的活塞具有与异形燃烧室的周向轮廓相适配的内冷油道，减小了异形燃烧室非对称部分活塞顶面、活塞喉口与内冷油道的冷却距离，提高了异形燃烧室非对称部分活塞顶面及活塞喉口的冷却效果，进而提高了活塞的使用寿命。
7.另外，根据本实用新型的活塞，还可具有如下附加的技术特征：
8.在本实用新型的一些实施例中，所述内冷油道沿所述活塞本体的轴向方向的截面积与所述活塞的壁厚呈正相关，所述壁厚为所述活塞本体的外壁与所述燃烧室之间的厚度。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述内冷油道沿所述活塞本体的轴向方向的截面的形状为异形椭圆，所述异形椭圆包括上部圆弧、下部圆弧和过渡连接所述上部圆弧与所述下部圆弧的直线段。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述上部圆弧的半径与所述下部圆弧的半径不相等。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述内冷油道在所述活塞本体的轴向方向上的位置靠近所述燃烧室的底部。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述燃烧室的径向截面呈心形。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述内冷油道的周向内廓呈心形，所述内冷油道的周向外廓呈圆形。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述燃烧室、所述内冷油道和所述活塞本体三者
同轴设置。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述活塞本体位于所述内冷油道的内壁与所述燃烧室之间的部分等壁厚设置。
16.本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的活塞。
17.本实用新型第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的活塞相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
19.图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的活塞的剖视结构示意图。
20.图2示意性地示出了图1中a-a向的剖视结构示意图。
21.附图中各标记表示如下：
22.10：活塞本体、11：燃烧室、12：内冷油道、121：上部圆弧、122：下部圆弧；123：直线段。
具体实施方式
23.下面将参照附图更详细描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
25.尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
26.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘
的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
27.如图1和图2所示，本实用新型的第一方面提出了一种活塞，包括活塞本体10和设于活塞本体10的头部的燃烧室11，燃烧室11的径向截面呈异形结构，活塞本体10的内部设有内冷油道12，内冷油道12环设在活塞本体10的外壁与燃烧室11之间，内冷油道12的径向截面呈异形，内冷油道12的周向内廓与燃烧室11的周向轮廓相对应。
28.异形燃烧室11的径向截面是非常规形状，可以是花瓣形、心形、扇形等多种形状。内冷油道12与异形燃烧室11的形状进行适配设计，即如异形燃烧室11的形状为心形，内冷油道12的外轮廓也为心形，使得内冷油道12与燃烧室11之间的距离缩短，活塞运行时机油流经内冷油道12带走活塞上的热量，为活塞降温冷却，使得活塞头部的各位置的冷却效果得到提高。
29.本实用新型提出的活塞具有与异形燃烧室11的周向轮廓相适配的内冷油道12，减小了异形燃烧室11非对称部分活塞顶面、活塞喉口与内冷油道12的冷却距离，提高了异形燃烧室11非对称部分活塞顶面及活塞喉口的冷却效果，进而提高了活塞的使用寿命。
30.在本实用新型的一些实施例中，内冷油道12沿活塞本体10的轴向方向的截面积与活塞本体10的壁厚呈正相关，壁厚为活塞本体10的外壁与燃烧室11之间的厚度。
31.在本实用新型的一些实施例中，内冷油道12沿活塞本体10的轴向方向的截面的形状为异形椭圆，异形椭圆包括上部圆弧121、下部圆弧122和过渡连接上部圆弧121与下部圆弧122的直线段123。异形椭圆的结构使得内冷油道12的上部分和下部分不对称，可以是上部较宽下部较窄或者下部较宽上部较窄，上部圆弧121和下部圆弧122也可以根据实际需要设置圆弧向燃烧室11倾斜，上述结构使得机油进入内冷油道12后随活塞上下运动而产生振荡，进而加强活塞的冷却效果。
32.具体地，上部圆弧121的半径与下部圆弧122的半径不相等，使得机油随活塞往复运动而在内冷油道12内产生振荡，提高机油流动速度和流经面积，进而提高冷却效果
33.在本实用新型的一些实施例中，内冷油道12在活塞本体10的轴向方向上的位置靠近燃烧室11的底部。燃烧室11的底部温度较高易产生积碳，内冷油道12的中线可与燃烧室11的底面平行，加强燃烧室11的底部的冷却效果。
34.在本实用新型的一些实施例中，燃烧室11的径向截面呈心形。心形的燃烧室11可以利用其侧壁对缸内气流进行导流，引导混合气生成滚流或湍流，加强缸内流动，进而提高燃烧效果。
35.进一步地，内冷油道12的内壁轮廓呈心形，内冷油道12的外壁轮廓呈圆形。使得内冷油道12与心形燃烧室11进行适配，减少内冷油道12与燃烧室11之间的距离，提高内冷油道12的冷却效果，内冷油道12的外壁轮廓为圆形目的是扩大内冷油道12的冷却面积，提高其对活塞的冷却效果。
36.在本实用新型的一些实施例中，燃烧室11、内冷油道12和活塞本体10三者同轴设置，方便加工。
37.在本实用新型的一些实施例中，活塞本体10位于内冷油道12的内壁与燃烧室11之间的部分等壁厚设置，使得内冷油道12能够在燃烧室11的周向均匀对燃烧室11进行冷却，避免局部温度过高，影响活塞使用寿命。
38.本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的活塞。
39.本实用新型第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的活塞相同的有益效果，在此不再赘述。
40.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。