活塞头的制作方法

本发明涉及内燃机领域，特别涉及一种活塞头。

背景技术：

活塞是在内燃机气缸体中作往复运动的机件，在活塞头的圆周壁上安装有密封环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室。然而，在高温、高压、高强度工作环境下，目前市面上大部分内燃机的活塞在工作过程中，大量润滑油会窜入燃烧室燃烧造成活塞燃烧室积碳，滑油消耗过高，且容易导致节气门关闭不严、进气阀或排气阀漏气，更严重的产生爆震，导致内燃机可靠性降低，严重影响内燃机正常工作。同时，大量燃气会经过密封环和气缸壁之间的间隙，窜入到曲轴箱内，引起曲轴箱压力升高，且有爆炸的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种活塞头，其结构简单、制备成本低，可有效降低润滑油消耗，提高活塞与缸套的润滑性能，同时，防止润滑油进入燃烧室产生积炭，防止高温高压燃气窜入曲轴箱内，避免曲轴箱爆炸风险。

本发明的技术方案是：一种活塞头，包括活塞头本体，所述活塞头本体的圆周侧壁上设有至少两个用于安装密封环的密封环槽，相邻密封环槽之间具有间隔距离，至少两个相邻的密封环槽之间的活塞头本体的圆周侧壁上设置一个泄压截油环槽。

所述泄压截油环槽与相邻的两个密封环槽之间的距离相同。

所述泄压截油环槽为槽口宽、槽底窄的梯形槽。

所述泄压截油环槽两槽壁之间的夹角为60-120°。

所述泄压截油环槽的槽深为活塞头本体半径的1/90-1/110，泄压截油环槽的槽口宽度为相邻两个密封环槽之间间距的1/4-3/4。

所述泄压截油环槽的槽深为活塞头本体半径的1/100，泄压截油环槽的槽口宽度为相邻两个密封环槽之间间距的1/2。

所述密封环为气环或油环。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明活塞头，设置的至少两个密封环槽用于安装密封环，其中靠近活塞顶部的密封环与缸套配合，用于防止大部分高温、高压燃气经过活塞与缸套之间的间隙传递至曲轴箱，其中靠近活塞裙部的密封环与缸套配合，用于防止大部分润滑油经过活塞与缸套之间的间隙窜入燃烧室。在至少两个相邻的密封环槽之间的活塞头本体的圆周侧壁上设置一个泄压截油环槽，当少量高温、高压燃气穿过靠近活塞顶部的密封环，泄漏至泄压截油环槽时，由于泄压截油环槽与缸套之间形成的空间相比于活塞圆周侧壁与缸套之间的空间极度扩大，泄漏的高压、高温燃气在泄压截油环槽中压力极度降低，失去进一步窜入曲轴箱的动力，有效避免了曲轴箱压力升高、或爆炸的风险。当润滑油穿过靠近活塞裙部的密封环，由泄压截油环槽截留，收集在泄压截油环槽中，避免润滑油进一步窜入燃烧室内造成积炭，降低润滑油消耗，同时，收集在泄压截油环槽内的润滑油在该位置产生润滑作用，还进一步提高活塞与缸套之间的润滑性能。

2、泄压截油环槽与相邻的两个密封环槽之间的距离相同，保证密封环的安装空间，同时，满足高压、高温燃气泄压的缓冲需求。

3、泄压截油环槽为槽口宽、槽底窄的梯形槽，方便加工泄压截油环槽，同时，满足高压、高温燃气泄压缓冲以及润滑油润滑范围的需求。

4、泄压截油环槽的槽深为活塞头本体半径的1/90-1/110，泄压截油环槽的槽口宽度为相邻两个密封环槽之间间距的1/4-3/4，在满足活塞头强度的前提下，使泄压截油环槽与缸套之间具有足够的空间，满足高温、高压燃气缓冲泄压，以及收集润滑油的需求。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a处放大图。

附图中，1为活塞头本体，2为密封环槽，3为泄压截油环槽。

具体实施方式

参见图1和图2，为一种活塞头的具体实施例。活塞头包括活塞头本体1，本实施例中，活塞头本体的直径为208mm，采用燃气发动机领域常规的材质加工形成。所述活塞头本体1的圆周侧壁上设有至少两个用于安装密封环的密封环槽2，相邻密封环槽2之间具有间隔距离，本实施例中，密封环槽的数量为三个，从上往下依次为第一密封环槽、第二密封环槽、第三密封环槽，三个密封环槽均加工为燃气发动机领域常规形状的密封环槽，均用于安装气环，根据实际需求，也可用于安装油环，第一密封环槽、第二密封环槽之间的距离为16mm。在第一密封环槽、第二密封环槽之间的活塞头本体1的圆周侧壁上设置一个泄压截油环槽3，根据实际需求，也可在活塞头的圆周侧壁上设置多个密封环槽，用于安装对应的密封环，然后在任意相邻的多对密封环槽之间设置一个泄压截油环槽，本实施例中，该泄压截油环槽3与第一密封环槽、第二密封环槽之间的距离相同，也即，该泄压截油环槽设置在第一密封环槽、第二密封环槽的中间，泄压截油环槽3为槽口宽、槽底窄的梯形槽，泄压截油环槽3两槽壁之间的夹角为60-120°，泄压截油环槽3的槽深为活塞头本体1半径的1/90-1/110，泄压截油环槽3的槽口宽度为相邻两个密封环槽2之间间距的1/4-3/4，优选为泄压截油环槽3的槽深为活塞头本体1半径的1/100，泄压截油环槽3的槽口宽度为相邻两个密封环槽2之间间距的1/2，具体的，泄压截油环槽的槽深为1mm，泄压截油环槽的槽口宽度为8mm，槽底宽度为6mm，也即，泄压截油环槽的两槽壁之间的夹角为90°。

本发明的工作原理为，密封环槽中安装适配的密封环(气环)，活塞头与缸套间隙配合，气环密封活塞头与缸套之间的间隙。当少量高温、高压燃气穿过靠近活塞顶部的密封环，泄漏至泄压截油环槽时，由于泄压截油环槽与缸套之间形成的空间相比于活塞圆周侧壁与缸套之间的空间极度扩大，泄漏的高压、高温燃气在泄压截油环槽中压力极度降低，失去进一步窜入曲轴箱的动力，有效避免了曲轴箱压力升高、或爆炸的风险。当润滑油穿过靠近活塞裙部的密封环，由泄压截油环槽截留，收集在泄压截油环槽中，避免润滑油进一步窜入燃烧室内造成积炭，降低润滑油消耗，同时，收集在泄压截油环槽内的润滑油在该位置产生润滑作用，还进一步提高活塞与缸套之间的润滑性能。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种活塞头，包括活塞头本体，所述活塞头本体的圆周侧壁上设有至少两个用于安装密封环的密封环槽，相邻密封环槽之间具有间隔距离，至少两个相邻的密封环槽之间的活塞头本体的圆周侧壁上设置一个泄压截油环槽。本发明结构简单、制备成本低，可有效降低润滑油消耗，提高活塞与缸套的润滑性能，同时，防止润滑油进入燃烧室产生积炭，防止高温高压燃气窜入曲轴箱内，避免曲轴箱爆炸风险。

技术研发人员：杨润岱;田华清;秦立恒;赵新武;钱中华;季海标;冒续伍
受保护的技术使用者：重庆普什机械有限责任公司
技术研发日：2019.05.23
技术公布日：2019.08.13