[实用新型]一种大缸径燃气发动机用钢顶活塞

说明书

本实用新型公开了一种大缸径燃气发动机用钢顶活塞，涉及燃气发动机活塞的技术领域，解决了全铝或全钢活塞在使用过程中存在的技术问题。该活塞采用钢顶铁裙的结构，活塞中的内冷油腔通过多个通道与回油腔相连通，活塞裙部的顶端设有用于连通回油腔和活塞裙部内腔的回油孔，回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面；活塞头部的顶端设有一凹陷的燃烧室，燃烧室内设有一凸起；活塞头部通过连接组件与活塞裙部连接。本实用新型可靠性高且成本较全钢活塞低，不仅保证了活塞内部的良好热交换性能，提高活塞可靠性及燃气的燃烧效率，还提高了混合气体的挤流速度，加快燃烧速度，缩短滞燃期，使燃烧更完善。

技术领域

本实用新型涉及燃气发动机活塞，更具体地说，它涉及一种大缸径燃气发动机用钢顶活塞。

背景技术

气源的适应性、高可靠性、高功率密度和热效率是用户对燃气发动机主要关注的指标。当燃气发动机应用于高热值燃气时，往往会采用高增压比技术、中冷技术、米勒循环、高能点火技术等手段，通过提高缸内爆发压力来保证更高的可靠性、高功率密度和热效率。在这种情况下，传统的铝活塞已经难以满足高爆发压力、高耐温性能和高可靠性的需求。其主要体现在：

(1)随着燃烧室内的爆压不断提升，尤其是选择较高压缩比时，传统铝活塞难以承受爆压冲击，容易导致开裂故障；

(2)随着燃烧室内温度升高，传统铝活塞容易发生活塞熔顶的故障，从而导致发动机损坏，难以满足要求。

针对铝活塞的这一系列问题，只能通过提升活塞的材料解决。对于小缸径燃气机目前的解决方案是通常采用全钢活塞，而对于大缸径燃气机(缸径≥

200mm)，采用全钢活塞往往会面临高额的模具费用成本、活塞头部油道内腔焊接工艺难、活塞整体重量大等一系列问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种大缸径燃气发动机用钢顶活塞，解决了全铝或全钢活塞在使用过程中存在的技术问题。

本实用新型的技术方案是在于：一种大缸径燃气发动机用钢顶活塞，包括钢制的活塞头部和球铁制成的活塞裙部，所述活塞裙部插接在活塞头部，且通过连接组件连接；所述活塞头部与活塞裙部的连接处且靠近边缘的位置构成一内冷油腔，所述活塞头部与活塞裙部的连接处的中间部位构成回油腔，所述回油腔通过多个通道与内冷油腔相连通；所述活塞裙部的顶端设有用于连通回油腔和活塞裙部内腔的回油孔，所述回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面；所述活塞头部的顶端设有一凹陷的燃烧室，所述燃烧室内设有一凸起。

作进一步的改进，所述回油孔的孔口高度高于回油腔的底面及通道的底面，所述通道的顶面高于回油孔的孔口。

进一步的，所述内冷油腔的底面位于回油腔的底面以下。

更进一步的，所述内冷油腔的截面积与其截面周长的比在0.1-0.2之间。

更进一步的，所述回油腔的底面位于通道的底面以下。

更进一步的，所述通道为矩形状。

更进一步的，所述燃烧室的喉口直径的平方与发动机气缸缸径的平方比在0.6-0.7之间。

更进一步的，所述凸起的凸起高度在燃烧室深度的1/10-1/15之间。

更进一步的，所述燃烧室为直桶型。

更进一步的，所述连接组件包括多个连接螺栓和定位销，所述连接螺栓贯穿活塞裙部的安装在活塞头部上；所述连接螺栓的螺栓头部与活塞裙部之间设有防松垫片；所述定位销的一端安装在活塞头部上，另一端安装在活塞裙部上。

有益效果

本实用新型的优点在于：