一种活塞冷却喷嘴及活塞冷却装置的制作方法

本发明涉及汽车，尤其涉及一种活塞冷却喷嘴及活塞冷却装置。

背景技术：

1、由于新研发的内燃机的热负荷越来越高，活塞总是在高温、高压下工作，容易出现拉缸、烧熔、爆震等故障。为了解决这个问题，大多数发动机装有活塞冷却喷嘴，通过对活塞头部喷射机油，对活塞进行冷却，以减轻活塞的热负荷，以及加强活塞连杆的润滑。

2、市场上常用的活塞冷却喷嘴有两种：一种不带压力球阀的活塞冷却喷嘴，另一种带压力球阀的活塞冷却喷嘴。

3、图1为已知技术中的一种活塞冷却装置的框图，在图1所示的活塞冷却喷嘴05中不带压力球阀。活塞冷却喷嘴电磁阀08控制副油道04的开闭，活塞冷却喷嘴05本身是常通的。当副油道04开启，活塞冷却喷嘴05向活塞06喷油冷却。此种方案具有非常大的优势，可根据发动机负荷控制对活塞06的冷却程度，缺点是活塞冷却喷嘴电磁阀08成本较高，气缸体需要布置副油道04和活塞冷却喷嘴电磁阀08的油道，增加了气缸体的复杂程度以及发动机的零部件布置难度。其中，活塞冷却装置还包括机油泵01、机油泵电磁阀07、机油滤清器及机冷器02。

4、图2为已知技术中的另一种活塞冷却装置的框图，在图2所示的活塞冷却喷嘴05中带压力球阀。机油泵电磁阀07根据发动机负荷调节主油道03的油压，活塞冷却喷嘴05本身的球阀根据主油道03的压力进行开启关闭，此种方案由于油道结构简单，发动机结构布置容易，并且减少了活塞冷却喷嘴电磁阀，降低了成本，越来越多发动机采用这种方案。

5、该方案仅通过主油道03内机油压力控制是否对活塞06冷却，存在以下缺点：

6、1.无法根据活塞06所承受的热负荷程度，调整活塞冷却喷嘴05的喷油量，发动机低转速小负荷与高转速大负荷后的喷油量基本相同，存在一定的过度冷却。

7、2.发动机负荷减小时，机油泵01将发动机油压迅速降低，活塞冷却喷嘴05关闭，但活塞06仍有很大热负荷，活塞06表面仍处于较高温度，发动机磨损加剧，油耗增加，尤其在环境温度高地区，上述现象会更加明显。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴及活塞冷却装置，以实现根据活塞实际热负荷以及冷却介质的压力，控制向活塞输送的冷却介质流量，改善过度冷却和冷却不足的现象。

2、第一方面，本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴，包括：

3、冷却介质容置结构，底端设置有与主油道连通的入口；

4、喷嘴导流管，连接于所述冷却介质容置结构的远离所述入口的一端；

5、柱塞，活动连接在所述冷却介质容置结构中，与所述冷却介质容置结构的内腔形成油腔，所述油腔与所述入口连通；

6、调节驱动机构，输出端与柱塞连接传动，用于感温并驱动柱塞移动；

7、所述柱塞在所述油腔内冷却介质的压力以及所述调节驱动机构的驱动力共同作用下，活动限制冷却介质自所述油腔向所述喷嘴导流管输送的流量。

8、可选地，所述柱塞包括封堵组件和连接杆，所述封堵组件位于所述油腔的与所述入口相对的顶端，通过所述连接杆与所述调节驱动机构连接传动。

9、可选地，所述柱塞与所述冷却介质容置结构的顶端之间安装处于压缩状态的弹性元件。

10、可选地，所述弹性元件为回复弹簧结构；

11、所述回复弹簧结构的一端与所述冷却介质容置结构的顶部固定连接，所述回复弹簧结构的另一端与所述柱塞固定连接。

12、可选地，包括多个喷嘴导流管，多个所述喷嘴导流管沿所述柱塞的移动方向排列。

13、可选地，多个所述喷嘴导流管包括第一喷嘴导流管和第二喷嘴导流管，所述第一喷嘴导流管位于所述第二喷嘴导流管临近所述入口的一侧；

14、在活塞热负荷大于第一负荷值且发动机负荷小于或者等于第二负荷值时，或者，在活塞热负荷小于或者等于所述第一负荷值且发动机负荷大于所述第二负荷值时，所述柱塞将所述油腔与所述第一喷嘴导流管连通，并将所述油腔与所述第二喷嘴导流管截断。

15、可选地，在活塞热负荷大于所述第一负荷值且发动机负荷大于所述第二负荷值时，所述柱塞将所述油腔与所述第一喷嘴导流管以及所述第二喷嘴导流管均连通。

16、可选地，在活塞热负荷小于或者等于所述第一负荷值，且发动机负荷小于或者等于所述第二负荷值时，所述柱塞将所述油腔与所述第一喷嘴导流管以及所述第二喷嘴导流管均截断。

17、可选地，所述调节驱动机构包括外壳和设置于所述外壳中的石蜡材料。

18、第二方面，本发明实施例提供一种活塞冷却装置，包括第一方面所述的活塞冷却喷嘴。

19、本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴，柱塞在油腔内冷却介质的压力以及调节驱动机构的驱动力共同作用下，活动限制冷却介质自油腔向喷嘴导流管输送的流量，以实现根据活塞实际热负荷以及冷却介质的压力，控制向活塞输送的冷却介质流量，改善过度冷却和冷却不足的现象。

技术特征：

1.一种活塞冷却喷嘴，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，所述柱塞包括封堵组件和连接杆，所述封堵组件位于所述油腔的与所述入口相对的顶端，通过所述连接杆与所述调节驱动机构连接传动。

3.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，所述柱塞与所述冷却介质容置结构的顶端之间安装处于压缩状态的弹性元件。

4.根据权利要求3所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，所述弹性元件为回复弹簧结构；

5.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，包括多个喷嘴导流管，多个所述喷嘴导流管沿所述柱塞的移动方向排列。

6.根据权利要求5所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，多个所述喷嘴导流管包括第一喷嘴导流管和第二喷嘴导流管，所述第一喷嘴导流管位于所述第二喷嘴导流管临近所述入口的一侧；

7.根据权利要求6所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，在活塞热负荷大于所述第一负荷值且发动机负荷大于所述第二负荷值时，所述柱塞将所述油腔与所述第一喷嘴导流管以及所述第二喷嘴导流管均连通。

8.根据权利要求6所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，在活塞热负荷小于或者等于所述第一负荷值，且发动机负荷小于或者等于所述第二负荷值时，所述柱塞将所述油腔与所述第一喷嘴导流管以及所述第二喷嘴导流管均截断。

9.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴，其特征在于，所述调节驱动机构包括外壳和设置于所述外壳中的石蜡材料。

10.一种活塞冷却装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的活塞冷却喷嘴。

技术总结
本发明公开一种活塞冷却喷嘴及活塞冷却装置，包括：冷却介质容置结构，底端设置有与主油道连通的入口；喷嘴导流管，连接于所述冷却介质容置结构远离的所述入口的一端；柱塞，活动连接在所述冷却介质容置结构中，与所述冷却介质容置结构的内腔形成油腔，所述油腔与所述入口连通；调节驱动机构，输出端与柱塞连接传动，用于感温并驱动柱塞移动；所述柱塞在所述油腔内冷却介质的压力以及所述调节驱动机构的驱动力共同作用下，活动限制冷却介质自所述油腔向所述喷嘴导流管输送的流量。本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴及活塞冷却装置，以实现根据活塞实际热负荷以及冷却介质的压力，控制向活塞输送的冷却介质流量，改善过度冷却和冷却不足的现象。

技术研发人员：王诗萌,高井辉,郭超
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13