专利名称：一种6160型增压柴油机节能型活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种活塞，特别是一种6160型增压柴油机节能型活塞， 属于大型中速柴油机配装的关键零件。
技术背景柴油机主要用于汽车、船舶、工程机械、运输机械、发电机组等机械设 备，活塞是柴油发动机中最为关键的零部件之一，是柴油发动机的"心脏"， 它将燃油在高压空气中燃烧产生的爆发压力传递给曲轴而作功，形成动力。 活塞的工作条件相当恶劣， 一是承受高温，活塞顶面的工作温度达370-410 度；二是承受高压，6160型增压型燃气最大爆发压力达9.3Mpa,三是高速 往复运动，6160型增压型为中速机型，活塞运动速度达6-9m/s。 6160型增压 型柴油机活塞从结构上由活塞头部、活塞顶面、活塞燃烧室、活塞裙部和内 腔组成，活塞头部有活塞环槽，活塞裙部有用于固定的活塞销孔。现有技术 中公开的6160型增压型柴油发动机活塞的技术结构为桶型刚性结构，底面为 周向平底，厚度为7mm的圆筒形，四道环槽设计，第四道为油环槽，宽度为 8mm,裙部为直线锥形，运动接触摩擦面积大，活塞的有效顶部厚度为22-24 mm，质量为5550-5830g,这种结构的活塞重量大，导致工作运动往复惯性力 很大，对柴油机整机造成较大的破坏力。摩擦损失功较多，有效功率降低， 燃油消耗和润滑油消耗高，动力性、经济性和节能环保性能都存在不足。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种6160型增压柴油机节能型活塞，其重量 轻，结构合理，无效摩擦功损失小，实现了降低燃油、润滑机油消耗，节约 能源，减少污染的目的。本实用新型采取的技术方案是这样的 一种6160型柴油机节能型活塞， 结构中包括活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部和活塞裙部，活塞裙部有用于 固定的活塞销孔，其特点是活塞销孔座下端的裙部挖有缺口，减去了对活塞 功能和性能不起作用的裙部多余壁厚的重量。所述的6160型柴油机节能型活塞，其特点是销孔座下端裙部的缺口为自底面向上的圆弧形缺口。所述的6160型柴油机节能型活塞，其特点是销孔座下端裙部的圆弧形缺 口由三段圆弧组成，中心段是以半径为R的圆弧，两端分别是半径为Rl和R2 的圆弧，它们分别与中心段圆弧相切过渡到底面，以保持活塞应有的强度并 避免直接一个圆弧与导向面连接造成连接处的应力过分集中。所述的6160型柴油机节能型活塞，其特点是活塞头部装配活塞环的环槽 一、二、三道宽度为3.5mm用于安装平环，第四道为油环槽，用于安装撑簧 油环，宽度6 ran,比原结构减少2ran，这样的效果更能体现出布油控油的效 果，并减少了摩擦的接触面积。所述的6160型柴油机节能型活塞，其特点是活塞顶部厚度为20土lmm, 既保持了机械强度和工作的可靠性，避免与连杆件等相关联件的干涉，又有 效地降低了活塞本体重量。所述的6160型柴油机节能型活塞，其特点是销孔座下端裙部的缺口可以 是在活塞裙部侧壁上挖孔形成，孔形可以是多种形状，同样实现了减轻活塞 本体重量的目的。为了保持活塞的导向性，在销孔垂直方向下端裙部设有一定宽度的导向 面，并有效减轻活塞本体重量。本实用新型的活塞特别用于工作汽缸直径为160mm，汽缸数为6缸，排 量为27L的6160型柴油机。本实用新型取得的积极效果如下-活塞的重量由5550-5830g降至4650-4730，减少了 900-1100g，使柴油 机的往复运动惯性力降低28%，大大降低了主机工作时的惯性力的冲击和有效 功率的损失；釆用四环槽结构和裙部圆弧形缺口形状结构，运动摩擦接触面 积减少了 22%，使柴油机的摩擦功损失降低了 22%,同时相应减少了漏气通道； 由于裙部型线和配缸间隙的优化设计，有效地减少了柴油机的燃气泄漏量， 提高了有效功率；活塞的综合性能表现为柴油机的有效功率提高了 15KW，提升了 6%;燃油消耗降低了 6%;润滑机油消耗降低了 23%;活塞寿命提高了2(K)0h;降低了污染物质的排放和工作噪声，达到了节约石油能源、保护大气 环境、延长产品使用寿命的目的，且加工方便，使用安全可靠。
图l是本实用新型的主视图(剖示图)。图2是图1的左侧视图(剖示图)。
具体实施方式
以下结合附图以及附图给出的实施例对本实用新型作进一步描述。 如图1和图2所示， 一种6160型增压柴油机节能型活塞，活塞总高230 士0.5mm,压縮高度130±0. lmm，销孔6直径①55jDm，重量为4520g。活塞 销孔座下端裙部自底面向上挖有圆弧形缺口 1,缺口 1由三段圆弧组成，中心 段为R二140 165mm的圆弧，两端分别是半径为Rl和R2的圆弧，Rl和R2均 为22 30mm,分别与中心段圆弧相切过渡到底面。中心段圆弧弧顶面距活塞 底面38mm，活塞头部有四道环槽，其中，第四道环槽2宽度为6mm，活塞顶 部厚度3为19mm。为了改善工作的平稳性，縮小配缸间隙，产生更大的输 出功率，降低工作噪音，活塞裙部外圆形状4为中凸桶形型面。为了保持活 塞的导向性，在销孔6垂直方向下端裙部设有一定宽度的导向面5，以有效减 轻活塞本体重量。用本活塞安装的柴油机，转速800r/mhi,活塞行程225mm， 总排量27L,压縮比14.5:1，最高爆发压力9.0Mpa。
权利要求1、一种6160型增压柴油机节能型活塞，结构中包括活塞顶面、活塞燃烧室、活塞头部、活塞裙部和内腔，其特征在于活塞销孔座下端的裙部挖有缺口。
2、 按权利要求1所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特征在于活 塞销孔座下端裙部的缺口为自底面向上的圆弧形。
3、 按权利要求2所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特征在于活 塞销孔座下端裙部的圆弧形缺口由三段圆弧组成，中心段是以半径为R的圆 弧，两端分别是以半径为Rl和R2的圆弧，两端圆弧分别与中心段圆弧相切 过渡。
4、 按权利要求3所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特征在于中 心段圆弧半径R=140 165mm，两端圆弧半径Rl和R2均为22 30mm。
5、 按权利要求1所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特点是销孔 座下端裙部的缺口是在活塞裙部底面以上位置挖孔形成的。
6、 按权利要求1所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特征在于第 四道活塞环槽(2)宽度为6 mm。
7、 按权利要求1所述的6160型增压柴油机节能型活塞，其特征在于活 塞顶部厚度(3)为20土lmm。
专利摘要本实用新型涉及一种6160型增压柴油机节能型活塞，活塞销孔座下端为圆弧形缺口结构，活塞顶部厚度设计为20±1mm，配装活塞环的第四道油环槽名义宽度为6mm，活塞裙部运动导向面优化为中凸型复合型面。其优点是活塞质量较原来减少900-1100g，摩擦面减少25％，从而使柴油机往复惯性力降低28％，摩擦功损失率降低20％，有效功率提高了6％，使用寿命提高2000h，燃油消耗率降低了6％，机油消耗率降低了23％，实现了节能降耗、保护环境的目的，其噪声低、使用可靠。
文档编号F02F3/26GK201090307SQ200720102470
公开日2008年7月23日 申请日期2007年9月10日 优先权日2007年9月10日
发明者刘献丰, 刘立明, 李征兵, 伟 王, 悦 王, 王季明, 郭正伟 申请人:石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司