本發(fā)明涉及一種發(fā)動機潤滑與活塞振蕩冷卻裝置。

背景技術：

隨著科技的進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展，發(fā)動機的功率越來越大、工作溫度越來越高、轉速也越來越大，這對發(fā)動機摩擦部件之間的潤滑以及發(fā)動機活塞的冷卻提出了更高的要求，傳統(tǒng)的飛濺潤滑和外部噴射冷卻效果不佳，潤滑與冷卻過程不穩(wěn)定，效果難以控制，無法滿足潤滑與冷卻的要求。因此，針對發(fā)動機運動部件的穩(wěn)定、高效潤滑以及針對活塞的高效冷卻方面的研究與創(chuàng)新對于提高發(fā)動機性能、保障發(fā)動機安全具有明顯的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種具有潤滑與振蕩冷卻作用的發(fā)動機潤滑與活塞冷卻裝置。該裝置可以為發(fā)動機各摩擦面提供穩(wěn)定、持續(xù)的潤滑作用，也可以有效降低活塞溫度，避免由于活塞過熱而引起損壞。

本發(fā)明采用如下技術方案

本發(fā)明通過設置輸油泵為整個潤滑與冷卻裝置提供壓力，通過設置輸油管和分油器將潤滑油注入發(fā)動機運動部件，通過在發(fā)動機的曲軸、曲柄、曲柄銷、連桿、活塞銷以及活塞上設置連續(xù)的輸油通道，將潤滑油輸送到需要潤滑與冷卻的部位；通過在摩擦面部位設置油腔穩(wěn)定油壓，從而在需要潤滑的接觸面上形成厚度均勻的油膜，保障持續(xù)穩(wěn)定的潤滑；通過在活塞內部設置冷卻油腔和繞流體來實現(xiàn)潤滑油與活塞的強制對流換熱，有效降低活塞溫度，防止活塞過熱損壞。通過在活塞下部設置出油口使?jié)櫥突亓鞯接统?，完成連續(xù)、穩(wěn)定的潤滑與冷卻流程。

本發(fā)明的積極效果如下：

本發(fā)明將輸油路徑設置于曲軸、曲柄、曲柄銷、連桿、活塞銷與活塞的內部，并通過輸油泵提供動力，避免由于傳統(tǒng)飛濺潤滑或者外部噴射潤滑造成的不穩(wěn)定性，通過控制輸油泵的壓力，可以調整潤滑油的工作壓力、流速等工作參數(shù)，整個潤滑過程調節(jié)十分方便；通過在各潤滑面設置具有穩(wěn)定潤滑油壓力的油腔，保證各潤滑面油壓和油膜厚度的穩(wěn)定，既能保證潤滑的效果，又可避免發(fā)生油膜震蕩引起的振動；通過在活塞內部設置冷卻油腔和繞流體實現(xiàn)活塞內部潤滑油與活塞的湍流強制對流換熱，改善換熱效果。

本發(fā)明結構簡單，成本低廉，安裝和維護都十分方便，能夠實現(xiàn)各接觸面穩(wěn)定潤滑以及活塞的連續(xù)冷卻，具有很好的適用性。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明總體結構圖；

附圖2為分油器結構示意圖；

附圖3為曲軸曲柄結構示意圖；

附圖4為連桿結構示意圖；

附圖5為活塞銷結構示意圖；

附圖6為活塞結構示意圖。

在附圖中：1外殼，2氣缸，3活塞，4氣缸蓋，5活塞銷，6活塞環(huán)，7前軸承，8分油器，9輸油泵，10輸油管，11曲軸，12潤滑油池，13曲柄，14連桿，15曲柄銷，16后軸承，17分油器與曲軸接觸面，18分油器油腔，19分油器進油口，20曲軸進油口，21曲柄銷出油口，22連桿與曲柄銷接觸面，23連桿大頭油腔，24連桿輸油通道，25連桿與活塞銷接觸面，26連桿小頭油腔，27活塞銷出油口，28活塞銷進油口，29活塞冷卻腔，30活塞繞流體，31活塞進油口，32活塞與活塞銷接觸面，33活塞出油口，34活塞環(huán)槽，35活塞油腔。

具體實施方式

如附圖1所示，本裝置主要由輸油泵9、輸油管10、分油器8、曲軸11、曲柄13、曲柄銷15、連桿14、活塞銷5和活塞3組成；所述的輸油泵9為整個潤滑與冷卻系統(tǒng)持續(xù)提供動力；所述的輸油管10用于連接輸油泵9和分油器8；所述的曲軸11、曲柄13、曲柄銷15、連桿14、活塞銷5和活塞3內部設置有輸油通道，用于將潤滑油池12中的潤滑油分別輸送到分油器與曲軸接觸面17、連桿與曲柄銷接觸面22、活塞與活塞銷接觸面32和活塞冷卻腔29完成各摩擦面的潤滑以及活塞3的冷卻工作。

如附圖2所示，來自輸油泵9的潤滑油經(jīng)過輸油管10由分油器進油口19進入分油器油腔18；如附圖2中的虛線箭頭所示，當潤滑油充滿分油器油腔18時，在壓力的作用下，潤滑油沿著分油器與曲軸接觸面17緩慢滲出并在油器與曲軸接觸面17上形成厚度均勻并具有一定壓力的油膜，油膜可以保障分油器8與曲軸11之間的良好潤滑；通過調整輸油泵9的輸出壓力以及分油器8和曲軸11之間的間隙可以控制潤滑油沿著分油器與曲軸接觸面17的滲出速度以及油膜的厚度，調節(jié)潤滑狀態(tài)。

如附圖3所示，在壓力的作用下，潤滑油從分油器油腔18經(jīng)由設置于曲軸11上的曲軸進油口20連續(xù)不斷進入設置于曲軸11內的輸油通道；如附圖3中的實線箭頭所示，潤滑油沿著設置于曲軸11內的輸油通道依次流過曲軸11、曲柄13和曲柄銷15，最后由設置于曲柄銷15上的曲柄銷出油口21流入設置于連桿14上的連桿大頭油腔23。

如附圖4所示，在壓力的作用下，進入連桿大頭油腔23的潤滑油少部分沿著連桿與曲柄銷接觸面22連續(xù)緩慢滲出實現(xiàn)連桿14與曲柄銷15的潤滑，并在重力的作用下回流到潤滑油池12；大部分潤滑油沿著設置于連桿14上的連桿輸油通道24流向連桿小頭油腔26，然后在壓力的作用下，少部分沿著連桿與活塞銷接觸面25滲出起到潤滑作用，大部分經(jīng)由設置于活塞銷5上的活塞銷進油口28流入活塞銷5內部。

如附圖5所示，流入活塞銷5的潤滑油沿著附圖5所示實線箭頭方向分兩個方向經(jīng)由活塞銷出油口27流入活塞3。

如附圖6所示，流入活塞3的潤滑油，一部分沿著圖示虛線箭頭方向，從活塞與活塞銷接觸面32滲出，實現(xiàn)活塞3和活塞銷5之間的潤滑；另一部分潤滑油沿著設置于活塞3上的兩個活塞進油口31流進活塞冷卻腔29，并在壓力作用下繞過活塞繞流體30產(chǎn)生強烈的湍流從而完成活塞3的冷卻，最有經(jīng)由活塞出油口33回流至潤滑油池12。

工作過程中，在輸油泵9的作用下，潤滑油依次流過輸油管10、分油器8、曲軸11、曲柄13、曲柄銷15、連桿14、活塞銷5、活塞3，最后回流至潤滑油池12完成整個循環(huán)；分別設置于分油器8上的分油器油腔18、設置于連桿14上的連桿大頭油腔23和連桿小頭油腔26、設置于活塞3上的活塞油腔35可以起到穩(wěn)定壓力的作用，保障滲出分油器與曲軸接觸面17、連桿與曲柄銷接觸面22、連桿與活塞銷接觸面25、活塞與活塞銷接觸面32這4個需要潤滑接觸面油膜壓力穩(wěn)定、油膜厚度均勻，避免運行中發(fā)生振動；經(jīng)由活塞進油口31流入活塞冷卻腔29的潤滑油在活塞3往復運動過程中在活塞冷卻腔29內做上下方向的強烈振蕩運動，強化潤滑油與活塞3之間的換熱效果，降低活塞3的溫度，從而保持活塞3在工作過程中不會由于溫度過高而發(fā)生損壞。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機潤滑與活塞振蕩冷卻裝置。通過設置輸油泵為整個潤滑與冷卻裝置提供壓力，通過設置輸油管和分油器將潤滑油注入發(fā)動機運動部件，通過在發(fā)動機的曲軸、曲柄、曲柄銷、連桿、活塞銷以及活塞內設置連續(xù)的輸油通道，將潤滑油輸送到需要潤滑與冷卻的部位；通過在摩擦面部位設置油腔穩(wěn)定油壓，在需要潤滑的接觸面上形成厚度均勻的油膜，保障持續(xù)穩(wěn)定的潤滑，避免由于油膜不均勻引起的振動；通過在活塞內部設置冷卻油腔和繞流體來實現(xiàn)潤滑油與活塞的強制對流換熱，有效降低活塞的溫度，防止活塞過熱損壞。通過在活塞下部設置出油口使?jié)櫥突亓鞯接统兀瓿沙掷m(xù)、穩(wěn)定的潤滑與冷卻流程。

技術研發(fā)人員：劉慶剛;劉玻江;朱海榮;于奇
受保護的技術使用者：河北科技大學
技術研發(fā)日：2017.06.06
技術公布日：2017.10.20