專(zhuān)利名稱(chēng)：具有冠部冷卻噴嘴的活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及用于內(nèi)燃機(jī)的活塞，更具體地涉及具有內(nèi)部油料冷卻特性的柴油機(jī)活
O
背景技術(shù)：
已知柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的中空活塞構(gòu)造被用于提供增強(qiáng)的冷卻能力，從而在廢棄排放物方面產(chǎn)生積極的作用，并且延長(zhǎng)其使用壽命。在這些應(yīng)用中，通常的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油被用于幫助冷卻(傳遞性地correctively)活塞的熱的頭部，或者特別是活塞的冠底區(qū)域以及活塞的外環(huán)帶區(qū)域。在某些中空的活塞構(gòu)造中，可在活塞環(huán)帶區(qū)域附近使用單一的外冷卻油腔， 或者在冠部區(qū)域下方使用一個(gè)中心油腔，或者各種開(kāi)放式或封閉式幾何形狀組合的兩個(gè)油腔對(duì)(雙油腔)。雙油腔活塞通常具有一個(gè)環(huán)形的徑向外冷卻油腔和一個(gè)敞開(kāi)的中心冷卻油腔，該中心冷卻油腔形成在上冠部和下冠部之間。該外油腔和中心油腔可彼此分離或者被設(shè)置為彼此通過(guò)多油道流體連通，該油道貫穿中部的肋延伸。此外，已知銷(xiāo)潤(rùn)滑通道從一個(gè)或兩個(gè)油腔延伸至活塞銷(xiāo)。該潤(rùn)滑通道可以，例如，延伸至銷(xiāo)轂的活塞銷(xiāo)孔內(nèi)和/或橫向間隔開(kāi)的銷(xiāo)轂之間。該外油腔，不論是形成為單油腔還是雙油腔構(gòu)造，都特別適合于冷卻活塞的環(huán)帶區(qū)域，而中心油腔，如果存在的話，特別適合于冷卻中心冠部區(qū)域，該中心冠部區(qū)域部分由燃燒室壁或圓頂形成，該燃燒室壁或圓頂直接暴露于熱燃燒氣體中。該燃燒圓頂以及下面的中心冠部區(qū)域(例如冠底)在使用過(guò)程中暴露于極端熱量中。如果在下冠區(qū)域沒(méi)有對(duì)熱量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，都?huì)導(dǎo)致某些問(wèn)題。例如，在冠底可能會(huì)逐漸形成積碳。該積碳增加了活塞的重量，導(dǎo)致不平衡并最終脫落。在各活動(dòng)組件間可能由于存在松散的碳片而引起刮傷。另一個(gè)在冠底區(qū)域過(guò)多的熱堆積的問(wèn)題與廢氣排放物有關(guān)。如果柴油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒溫度沒(méi)有得到很好的控制，燃燒過(guò)程相關(guān)的效率和排放就不能得到有效的調(diào)節(jié)。而且進(jìn)一步地，如果活塞溫度被允許升高地太多，潤(rùn)滑油可能過(guò)熱并可能過(guò)早地化學(xué)分解，從而降低其使用壽命。因此，為了有效調(diào)節(jié)冠底區(qū)域的溫度，中心油腔需要提供充分流量的冷卻液體，例如潤(rùn)滑油。多年以來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者試圖在中心冠部區(qū)域提供充分的油流量的同時(shí)避免油由于過(guò)熱導(dǎo)致的油的劣化以避免上述問(wèn)題。如果在冠底區(qū)域中沒(méi)有充足的油料供應(yīng)，或者如果油被允許維持在該區(qū)域太長(zhǎng)的時(shí)間，該過(guò)熱的油料以及它的冷卻和潤(rùn)滑功能就會(huì)消失。因此，需要提供一種改進(jìn)的活塞設(shè)計(jì)，特別是用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中使用潤(rùn)滑油使得該冠底區(qū)域得到最佳的冷卻效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞，該活塞具有上冠部和下冠部。該上冠部包括上燃燒壁，燃燒力作用于該燃燒壁上，一冠底表面形成在上燃燒壁的下表面。該下冠部包括至少一個(gè)銷(xiāo)轂，用于連接連桿。一外冷卻油腔形成于上冠部和下冠部之間。一進(jìn)油口直接與冷卻油腔連通以引導(dǎo)油料進(jìn)入外冷卻油腔。一出油口與該進(jìn)油口間隔開(kāi)，并直接連通該外油腔以引導(dǎo)油料流出該外冷卻油腔。一噴油嘴直接與該出油口連通以引導(dǎo)至少部分油料通過(guò)該出油口從該外冷卻油腔朝著冠底流出。在運(yùn)行過(guò)程中隨著活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，該噴油嘴使得油料從外冷卻油腔流出并大致朝著冠底噴射循環(huán)。除了可以提高冷卻性能以外，該噴油嘴特別適合于供應(yīng)充足的油料至冠底使得油料不會(huì)過(guò)熱。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種在內(nèi)燃機(jī)中利用油料冷卻往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的方法。該方法包括步驟提供一活塞，該活塞具有一上燃燒壁，一內(nèi)部外油腔和一冠底區(qū)域， 燃燒力作用于該燃燒壁上，該冠底區(qū)域直接位于上燃燒壁的正下方并相對(duì)于該外冷卻油腔基本同心設(shè)置。該活塞在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)基本沿著中心往復(fù)軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)步驟的同時(shí)，冷卻油料被引導(dǎo)流入外油腔。外油腔內(nèi)的油料通過(guò)出油口排出。該方法進(jìn)一步包括引導(dǎo)冷卻油料從外油腔通過(guò)噴油嘴流向冠底。


結(jié)合下列具體描述和附圖進(jìn)行考慮，本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙油腔活塞的大致沿著銷(xiāo)孔軸的橫截面視圖；圖2是沿著圖1中的線2-2的橫截面視圖；圖3是本發(fā)明垂直于銷(xiāo)孔軸的可選的單油腔活塞的實(shí)施例的橫截面視圖；圖4是大致沿著圖3的線4-4的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中，相似的數(shù)字在附圖中指示相同或者相應(yīng)的部分，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的雙油腔型的柴油機(jī)活塞10。該活塞10具有沿著中心軸14延伸的活塞本體12，該中心軸與活塞10在缸膛(未示出)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的路徑大致一致。該活塞本體12包括一上冠部16，該上冠部具有一上燃燒壁或圓頂18，在此作為示例而非限制，該上冠部具有凹入的燃燒室20，缸膛內(nèi)的燃燒力直接作用于該燃燒室上，從而成為極端熱產(chǎn)生的位置。冠底60成型于燃燒室20正下方的上燃燒壁18的相對(duì)面。該上冠部16優(yōu)選成型為一個(gè)單獨(dú)的或者活塊部件，并隨后作為活塞10的一部分而組裝起來(lái)。最初，在活塊部件的狀態(tài)下，該上冠部16具有至少一個(gè)，在此示出為一對(duì)環(huán)形上肋22，24。該肋在此后被稱(chēng)為上內(nèi)肋22和上外肋M(jìn)，它們分別從上燃燒壁18懸垂至各自的自由端(在預(yù)組裝情況下)。該活塞本體12進(jìn)一步包括一下冠部沈，該下冠部也優(yōu)選預(yù)成型為一個(gè)組件，然后將其組裝到上冠部16上。該下冠部沈具有至少一個(gè)，在此示出為一對(duì)環(huán)形下肋觀，30。該肋此后被稱(chēng)為下內(nèi)肋觀和下外肋30，并延伸至各自的自由端(在預(yù)組裝情況下)，該自由端被設(shè)置為與臨近上內(nèi)肋22和上外肋M(jìn)各自的自由端對(duì)準(zhǔn)固定，以形成與中心冠部區(qū)域分開(kāi)的單獨(dú)的外冷卻油腔31，該中心冠部區(qū)域此后也被稱(chēng)為中心冷卻油腔33。上述這些相對(duì)的肋可通過(guò)任何合適的方式(包括，例如，摩擦焊接、電阻焊接、攪拌焊接、粘合、機(jī)械鎖合等)彼此連接。在此示例中，該下冠部沈具有一內(nèi)油腔板32，該內(nèi)油腔板形成有一環(huán)形凸緣34， 該環(huán)形凸緣從下內(nèi)肋觀朝向中心往復(fù)軸14徑向向內(nèi)延伸。該下冠部沈具有一外油腔板 48，該外油腔板在下內(nèi)肋觀和下外肋30之間橫向延伸。至少一個(gè)，但是通常為一對(duì)銷(xiāo)轂 36，38大致從外油腔31和中心油腔33懸垂而設(shè)有活塞銷(xiāo)孔40，42，該活塞銷(xiāo)孔沿著銷(xiāo)軸44 成直線以樞轉(zhuǎn)連接活塞或舵銷(xiāo)(未示出)。在銷(xiāo)轂36，38之間的間隙46以常見(jiàn)的方式容置連桿(未示出)的小端。如圖2所示，該外油腔板48具有提供進(jìn)油口 50的貫穿開(kāi)口，該進(jìn)油口 50允許油料通過(guò)任何傳統(tǒng)的方式進(jìn)入外油腔31。另一個(gè)貫穿開(kāi)口提供出油口 52以允許油料從外油腔31流出。一噴油嘴，此后被稱(chēng)為噴油嘴M，從出油口 52并徑向向內(nèi)朝著冠底60延伸， 在該實(shí)施例中，該噴油嘴延伸入中心油腔33內(nèi)。該噴油嘴M被動(dòng)地引導(dǎo)油料從外油腔31 向外流入冠底60。更具體地，在活塞10的向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，慣性力作用在外油腔31內(nèi)的油料上，從而促使油料朝著板48通過(guò)出油口 52流出。當(dāng)然，油料也可以自由地通過(guò)出油口 52流動(dòng)并進(jìn)入噴油嘴M?；钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的作用力是足夠大的，使得油料被高速推送通過(guò)噴油嘴54，導(dǎo)致油料被強(qiáng)有力地噴射到冠底表面60。雖然噴油嘴M優(yōu)選為管狀，但是也可由任何合適的裝置或方法成型。因此，一種改進(jìn)的油流在燃燒室20的正下方進(jìn)行，以提供對(duì)冠底區(qū)域60更好的冷卻而不會(huì)導(dǎo)致油料的過(guò)熱。在此示例中，上冠部16在此示出為具有環(huán)形的外油腔凹槽56，該外油腔凹槽從內(nèi)肋和外肋的自由端向上延伸形成上環(huán)帶區(qū)域58。但是，這種特殊的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)可根據(jù)特定的應(yīng)用或其他參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。該下冠部沈可由鋼或其他金屬通過(guò)鑄造或鍛造工藝形成，該下冠部具有一環(huán)形外油腔凹槽62，該外油腔凹槽從內(nèi)肋和外肋自由端向下延伸形成下環(huán)帶區(qū)域64。在將上冠部16固定于下冠部沈之后，形成該環(huán)形外油腔(在此示出為基本封閉的外油腔31)和敞開(kāi)的內(nèi)冷卻油腔或中心冷卻油腔33。該外油腔31由外肋M(jìn)，30和內(nèi)肋22，觀來(lái)界定，而中心油腔33由內(nèi)肋22，28的外緣和圓頂18的上表面來(lái)界定。在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中，理想的是，在內(nèi)油腔板32，34內(nèi)和/或貫穿環(huán)形內(nèi)肋22J8形成有一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充油道。例如，如圖1和圖2所示，補(bǔ)充油道66成形為貫穿下內(nèi)肋觀，優(yōu)選地從外油腔31的最下部向上延伸至由凸緣34形成的中心油腔凹槽33的板。隨著活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該向上的油道66允許額外的冷卻油料震蕩地從外油腔31流入中心油腔區(qū)域33。 通過(guò)晃動(dòng)作用，中心油腔區(qū)域33內(nèi)的油料在通過(guò)凸緣34的中心開(kāi)口降落之前將被濺至冠底60上，并最終在發(fā)動(dòng)機(jī)中與通常儲(chǔ)備的潤(rùn)滑油匯合。為了便于冷卻活塞10，各入油口和出油口 50，52可相對(duì)彼此以任何合適的配置進(jìn)行定向。圖2示出了彼此徑向相對(duì)地貫穿外油腔31的板48，并大致從活塞銷(xiāo)軸44偏移45 度。但是這只是一個(gè)示例，應(yīng)該理解，其他的幾何關(guān)系也可以提供合格的性能。在任何情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱內(nèi)的油料將通過(guò)入油口 50向上進(jìn)入外油腔31，因此油料圍繞外油腔31循環(huán)并被導(dǎo)引通過(guò)出油口 52和噴油嘴討向下流出外油腔31，在噴油嘴處，油料被強(qiáng)有力地噴射到冠底60。如果活塞10配合有可選的油道66或其他補(bǔ)充出油口特征，沒(méi)有通過(guò)噴油嘴M導(dǎo)出的外油腔31內(nèi)的油料將通過(guò)油道66排出。該噴油嘴M優(yōu)選具有一個(gè)通過(guò)連接件69連接至外油腔板48的一個(gè)末端68。該連接件69與出油口 52流體連通。噴油嘴M的相對(duì)末端70懸臂式地朝著中心油腔33延伸和/或延伸入中心油腔33。該噴油嘴M的連接件69可采用任何合適的技術(shù)進(jìn)行連接， 例如螺釘、壓入配合、聯(lián)鎖、螺紋連接、粘合或焊接。也可沿噴油嘴M的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)充連接將其連接至下冠部沈，如果需要的話，例如通過(guò)支架或者夾子(未示出)連接。噴油嘴M 的安裝可以在將下冠部26連接至上冠部16之前或者之后進(jìn)行。該噴油嘴M可由任何合適的金屬或者由高溫聚合塑料材料制成。較輕的材料將有利于在運(yùn)行過(guò)程中降低作用在噴油嘴M、連接件69和其他支架上的慣性作用。該噴油嘴M可根據(jù)需要配置為適合于特殊的安裝和應(yīng)用。該噴油嘴討如圖1和圖2所示，示出為基本U型地彎曲，并具有基本均勻的內(nèi)徑。當(dāng)然，噴油嘴M的長(zhǎng)度和通道配置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整以更有效地將油料從外油腔31向上噴射到冠底區(qū)域60。因此， 從外油腔31流出的油料是循環(huán)的，以幫助控制冠底區(qū)域60的溫度而不會(huì)引起油料的過(guò)熱。圖3是大致垂直于銷(xiāo)孔軸44'的可選的單油腔活塞實(shí)施例10'的橫截面視圖。為了方便，在該可選的實(shí)施例中，圖3和圖4中采用相似或相應(yīng)的附圖標(biāo)記進(jìn)行指示。圖3和圖4中引用的組件的完整描述可參考前文。在該可選的實(shí)施例中，活塞10'并不具有中心油腔。因此，在該應(yīng)用中，該噴油嘴 54'實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的有意義的和可靠的到冠底區(qū)域60'的冷卻油料的應(yīng)用，而通過(guò)其他的方式是不可能實(shí)現(xiàn)的。正如前述示例，該噴油嘴討‘在一個(gè)末端68'處通過(guò)連接件69'連接于外油腔31'的板48'。該噴油嘴的相對(duì)末端70'路徑向內(nèi)并向上地朝向冠底區(qū)域60'。圖4示出了噴油嘴的位置被選擇為避免影響銷(xiāo)轂的干擾，這與第一實(shí)施例相似。從噴油嘴的末端70'的排出優(yōu)選為沿著與中心往復(fù)軸14'交叉的方向。正如第一示例所述，該噴油嘴作為一個(gè)被動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，自動(dòng)導(dǎo)引油料直接響應(yīng)活塞10'的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞10'產(chǎn)生的慣性力作用于外油腔31'內(nèi)的油料上，由發(fā)動(dòng)機(jī)RPM的變化引起慣性波動(dòng)?；钊?0'往復(fù)運(yùn)動(dòng)越快(即高RPM)，越多的油料將被循環(huán)且可進(jìn)行越多的熱交換。顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明的各種修改和變化都是可能的。例如，應(yīng)該理解，活塞 10,10'可被構(gòu)造成兩件式元件(即用元件連接的)或整體式單件材料，例如通過(guò)單一鋼鐵鑄造工藝形成。此外，應(yīng)該理解，如果需要的話，可引入多個(gè)噴油嘴M，54'。其他類(lèi)似的配置也是可行的。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)，本發(fā)明也可通過(guò)除了具體描述以外的方式實(shí)現(xiàn)。前文已經(jīng)根據(jù)相關(guān)的法律標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，因此說(shuō)明書(shū)在本質(zhì)上作為示例而非限制。各種對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的且落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的活塞(10，10')，包括一上冠部(16，16')，該上冠部包括一上燃燒壁(18，18')，燃燒力作用于該上燃燒壁上，一冠底表面(60，60')形成在所述上燃燒壁(18，18')的下表面上；一下冠部06J6')，該下冠部包括至少一個(gè)銷(xiāo)轂(36，38)以連接一連桿末端；一外冷卻油腔(31，31')，該外冷卻油腔形成在所述上冠部(16，16')和所述下冠部 (26,26')之間;一進(jìn)油口(50，50')，該進(jìn)油口直接與所述外冷卻油腔(31，31')連通以引導(dǎo)油料進(jìn)入所述外冷卻油腔(31，31')；一出油口(52，52')，該出油口與所述進(jìn)油口(50，50')間隔開(kāi)，并直接與所述外冷卻油腔(31，31')連通以引導(dǎo)油料流出所述外冷卻油腔(31，31')；一噴油嘴(54，M')，該噴油嘴直接與所述出油口(52，52')連通以引導(dǎo)至少部分油料通過(guò)所述出油口(52，52')流出所述外冷卻油腔(31，31')并流向所述冠底(60， 60')。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述噴油嘴(54，M')包括一大致管狀元件。
3.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述外冷卻油腔(31，31')具有一板08， 48')，所述出油口(52，52')設(shè)置于所述板G8，48')內(nèi)；其中，所述噴油嘴(54，) 在所述出油口(52，52')附近的一個(gè)末端(68，68')和相對(duì)端(70，70')之間延伸，該噴油嘴被定向?yàn)橛糜诔蛩龉诘?60，60')排出。
4.如權(quán)利要求3所述的活塞，其特征在于，所述上冠部(16，16')和所述下冠部06， 26')彼此連接成整體的活塞本體(12，12')，該活塞本體沿著通常的中心往復(fù)軸(14， 14')延伸；所述大致管狀的噴油嘴(54，)的所述相對(duì)端(70，70')基本朝向所述中心往復(fù)軸(14，14')定向。
5.如權(quán)利要求3所述的活塞，其特征在于，該活塞進(jìn)一步包括一互連件(69，69')， 該互連件位于所述噴油嘴(54，)的所述一個(gè)末端(68，68')和所述外冷卻油腔(31， 31')的所述板08，48')之間。
6.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，該活塞進(jìn)一步包括一中心冷卻油腔(33)，該中心冷卻油腔直接位于至少部分所述冠底表面(60，60')的正下方。
7.如權(quán)利要求6所述的活塞，其特征在于，所述中心冷卻油腔(33)包括一內(nèi)油腔板 (32)，該內(nèi)油腔板具有一中心開(kāi)口 ；所述噴油嘴(54，M')通過(guò)所述中心開(kāi)口延伸進(jìn)入所述中心冷卻油腔(33)。
8.如權(quán)利要求7所述的活塞，其特征在于，所述中心冷卻油腔(33)包括一環(huán)形凸緣 (34)，該環(huán)形凸緣將所述內(nèi)油腔板(32)和所述中心開(kāi)口隔開(kāi)。
9.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述外冷卻油腔(31，31')具有板08， 48')，內(nèi)環(huán)形壁02，22' ,28,28')，外環(huán)形壁04，對(duì)',30,30')和由所述上燃燒壁 (18,18')的一部分限定的吊頂；所述冠底表面(60，60')相對(duì)于所述外冷卻油腔(31， 31')基本同心設(shè)置；一中心開(kāi)口基本同心設(shè)置于所述內(nèi)環(huán)形壁02，22' ,28,28')內(nèi)； 所述噴油嘴(54，M')通過(guò)所述中心開(kāi)口延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述下冠部06二6')包括一對(duì)分隔開(kāi)的銷(xiāo)轂(36，38)，所述銷(xiāo)轂(36,38)具有沿著銷(xiāo)孔軸(44,44')彼此對(duì)齊的銷(xiāo)孔(40,42) 0
11.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述上冠部(16，16')和所述下冠部06， 26')分別預(yù)成型為單獨(dú)的活塊元件，隨后彼此連接成整體式的活塞本體(12，12')，該活塞本體沿著通常的中心往復(fù)軸(14，14')延伸。
12.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，進(jìn)一步包括一中心冷卻油腔(33)，該中心冷卻油腔直接位于所述冠底表面(60，60')的正下方并相對(duì)于所述外冷卻油腔(31，31') 基本同心設(shè)置；一內(nèi)環(huán)形壁02，22' ,28,28')將所述中心冷卻油腔(3 和所述外冷卻油腔(31，31')隔開(kāi)；以及一補(bǔ)充油道(66)在所述外冷卻油腔(31，31')和所述中心冷卻油腔(33)之間貫穿內(nèi)環(huán)形壁02，22' ,28,28')延伸。
13.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述外油腔(31，31')形成為所述上冠部 (16,16')和所述下冠部06J6')之間的內(nèi)含物。
14.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述上燃燒壁(18，18')包括一大致環(huán)形的凹入的燃燒室00，20')。
15.一種用于內(nèi)燃機(jī)壓縮打火的活塞(10，10')，包括一上冠部(16，16')，該上冠部包括一上燃燒壁(18，18')，燃燒力作用于該上燃燒壁上，一冠底表面(60，60')成形在所述上燃燒壁(18，18')的下表面上；所述上燃燒壁 (18,18')包括一大致環(huán)形的凹入的燃燒室O0，20')；一下冠部06，沈')，該下冠部包括一對(duì)間隔開(kāi)的銷(xiāo)轂(36，38)以連接一連桿末端，所述銷(xiāo)轂(36，38)分別具有沿著銷(xiāo)孔軸G4，44')彼此對(duì)齊的銷(xiāo)孔00，42)；所述上冠部(16，16')和所述下冠部06J6')分別預(yù)成型為單獨(dú)的活塊元件，隨后彼此連接成整體式的活塞本體(12，12')，該活塞本體沿著通常的中心往復(fù)軸(14，14') 延伸；一外油腔(31，31')，該外油腔形成為所述上冠部(16，16')和所述下冠部06， 26')之間的內(nèi)含物，所述外油腔(31，31')具有板08，48')，內(nèi)環(huán)形壁02，22'，28， 28')，外環(huán)形壁04，對(duì)',30,30')和由所述上燃燒壁(18，18')的一部分限定的吊頂；一進(jìn)油口(50，50')，該進(jìn)油口直接與所述外油腔(31，31')連通以引導(dǎo)油料進(jìn)入所述外油腔(31，31')；一出油口(52，52')，該出油口與所述進(jìn)油口(50，50')間隔開(kāi)，并直接與所述外油腔 (31,31')連通以引導(dǎo)油料流出所述外油腔(31，31')；一大致管狀的被動(dòng)的噴油嘴(54巧4')，該噴油嘴具有一個(gè)直接與所述出油口(52， 52')連通的末端以接收來(lái)自外油腔(31，31')的油料，并引導(dǎo)油料直接響應(yīng)活塞(10， 10')的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而流向所述冠底(60，60')；所述噴油嘴(54，M')包括一連接件(69， 69')，該連接件將所述噴油嘴的一個(gè)末端(68)連接至所述外冷卻油腔(31，31')的所述 U (48,48')。
16.一種在內(nèi)燃機(jī)中利用油料冷卻往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的方法，其步驟包括提供一活塞(10，10')，該活塞具有一上燃燒壁(18，18')，一內(nèi)部外油腔(31，31') 和一冠底(60，60')，燃燒力作用于該上燃燒壁上，冠底直接位于該上燃燒壁(18，18')的正下方并相對(duì)于該外冷卻油腔(31，31')基本同心設(shè)置；在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)基本沿著中心往復(fù)軸(14，14')往復(fù)運(yùn)動(dòng)該活塞(10，10')；在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)步驟的同時(shí)，引導(dǎo)油料流入外油腔(31，31')；通過(guò)出油口(52，52')將油料從外油腔(31，31')排出；以及引導(dǎo)油料從外油腔(31，31')通過(guò)噴油嘴(54，M')直接流向冠底(60，60')。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述排出和所述引導(dǎo)步驟直接響應(yīng)于所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)步驟，其中活塞(10，10')沿著中心往復(fù)軸(14，14')的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得油料通過(guò)噴油嘴(54，)移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述引導(dǎo)步驟包括沿著與中心往復(fù)軸 (14,14')交叉的方向從噴油嘴(54，M')的相對(duì)端(70，70')排出冷卻油料。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述提供活塞(10，10')步驟包括預(yù)成型上冠部(16，16')和下冠部06，沈')為單獨(dú)的活塊元件，隨后將所述上冠部(16， 16')和所述下冠部06J6')連接成整體式的活塞本體(12，12')。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述隨后的連接所述上冠部(16，16') 和所述下冠部06二6')的步驟包括焊接連接。
全文摘要
一活塞(10，10′)包括一活塞本體(12，12′)，該活塞本體具有一上冠部(16，16′)，該上冠部帶有一上燃燒圓頂(18，18′)，燃燒力作用于該燃燒圓頂上。該上燃燒圓頂(18，18′)的下側(cè)包括一冠底區(qū)域(60，60′)。該活塞本體(12，12′)還包括一下冠部(26，26′)，以及一對(duì)彼此分開(kāi)的銷(xiāo)轂(36，38)以樞轉(zhuǎn)連接一連桿。一外油腔(31，31′)形成為在上冠部(16，16′)和下冠部(26，26′)之間的內(nèi)腔。該外油腔(31，31′)具有一進(jìn)油口(50，50′)和一出油口(52，52′)。一管狀噴油嘴(54，54′)與出油口(52，52′)流體連通地連接并朝著該冠底區(qū)域(60，60′)延伸，其中，油料在活塞(16，16′)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中排出。冷卻油料從該外油腔(33)被噴油嘴(54，54′)引導(dǎo)直至該冠底區(qū)域(60，60′)以在被動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中提供補(bǔ)充冷卻。
文檔編號(hào)F02F3/22GK102388213SQ201080015995
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者喬斯·雷貝洛 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾公司