專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，尤其是一種帶有控制閥的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能，渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、高壓縮比等新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度愈來(lái)愈高，活塞所承受的熱負(fù)荷也愈來(lái)愈大；為了有效降低活塞的熱負(fù)荷，保證其工作的可靠性，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)大都設(shè)置活塞冷卻裝置，通過(guò)噴射機(jī)油的方式對(duì)活塞底部進(jìn)行冷卻。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置大都通過(guò)設(shè)置在氣缸體主油道上的活塞冷卻噴嘴來(lái)實(shí) 現(xiàn)機(jī)油的噴射，并依靠活塞冷卻噴嘴自身的限壓閥控制活塞冷卻噴嘴的動(dòng)作；為了兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)在低速大負(fù)荷時(shí)活塞能得到有效冷卻，限壓閥的控制壓力一般設(shè)置在200kPa左右，但發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)主油道的壓力一般會(huì)達(dá)到500kPa以上，此時(shí)限壓閥將打開(kāi)，對(duì)活塞進(jìn)行噴油冷卻，使活塞及燃燒室過(guò)冷，從而導(dǎo)致燃燒效率降低、燃油經(jīng)濟(jì)性變差、HC排放惡化、燃燒室積碳等不良后果。雖然采用電磁閥可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞冷卻裝置的控制，但需進(jìn)行大量試驗(yàn)及數(shù)據(jù)標(biāo)定，使得開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)、成本上升，且電磁閥的故障率較高，使其工作可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題為目的，提供一種由控制閥與活塞冷卻噴嘴的限壓閥共同控制、可以實(shí)現(xiàn)噴油冷卻優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置。本發(fā)明所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，它包括控制閥、氣缸體主油道、氣缸體副油道、連通油道、冷卻噴嘴油道和活塞冷卻噴嘴總成，所述控制閥通過(guò)感應(yīng)機(jī)油溫度來(lái)控制其單向開(kāi)閉，控制閥安裝在氣缸體主油道與氣缸體副油道之間連通油道的末端，所述氣缸體主油道與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)元件連通，所述氣缸體副油道通過(guò)冷卻噴嘴油道與活塞冷卻噴嘴總成連通。上述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，所述控制閥由感應(yīng)體、彈簧、彈簧保持架、密封墊、推桿保持架、推桿、閥片和閥座組成，所述感應(yīng)體中填充熱敏介質(zhì)，感應(yīng)體一端與推桿連接，另一端與彈簧保持架底部連接，所述推桿固定在推桿保持架上，所述推桿保持架與閥座固定裝配，所述彈簧保持架套裝在彈簧外面，其頂端與閥片固定裝配，所述閥片與閥座結(jié)構(gòu)匹配，所述彈簧套裝在感應(yīng)體外面，其一端與彈簧保持架連接，另一端與閥片連接。上述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，所述連通油道前端與氣缸體主油道連接，在其末端設(shè)有控制閥安裝腔，所述控制閥安裝腔包括空腔I和空腔II兩部分，所述空腔I和空腔II為階梯孔結(jié)構(gòu)，控制閥安裝在空腔I和空腔II的分界面上，并由螺塞座通過(guò)壓緊墊片壓縮控制閥的密封墊，形成周邊密封帶。上述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，所述活塞冷卻噴嘴總成設(shè)有與控制閥串聯(lián)的限壓閥，由控制閥與限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，活塞冷卻噴嘴總成布置在缸孔的下部，由噴嘴對(duì)活塞底部進(jìn)行噴油冷卻。本發(fā)明由控制閥與活塞冷卻噴嘴總成的限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，控制閥感應(yīng)體內(nèi)部填充的熱敏介質(zhì)可隨機(jī)油溫度的改變發(fā)生體積變化，通過(guò)控制閥組成元件的動(dòng)力傳遞，推動(dòng)閥片與閥座的分離或貼合，達(dá)到控制機(jī)油流通的目的，以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)、低速低負(fù)荷時(shí)不進(jìn)行噴油冷卻，可加快暖機(jī)速度，改善低速段的燃油經(jīng)濟(jì)性及HC排放。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在保留由機(jī)油壓力控制活塞冷卻噴嘴動(dòng)作基礎(chǔ)上，增加了由機(jī)油溫度控制活塞冷卻噴嘴動(dòng)作的功能，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，活塞部分均能達(dá)到最佳冷卻效果。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體位置關(guān)系示意圖 圖2是控制閥布置示意圖
圖3控制閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1、氣缸體主油道，2、連通油道，3、控制閥，3-1、感應(yīng)體，3-2、彈簧，3-3、彈簧保持架，3-4、密封墊，3-5、推桿保持架，3-6、推桿，3_7、閥片，3_8、閥座，4、氣缸體副油道，5、冷卻噴嘴油道，6、活塞冷卻噴嘴總成，7、壓緊墊片，8、螺塞座，9、空腔I，10、空腔II，11、活塞，12、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。
具體實(shí)施例方式參看圖I、圖2，本發(fā)明包括控制閥3、氣缸體主油道I、氣缸體副油道4、連通油道2、冷卻噴嘴油道5和活塞冷卻噴嘴總成6，所述控制閥3通過(guò)感應(yīng)機(jī)油溫度來(lái)控制其單向開(kāi)閉，控制閥3安裝在氣缸體主油道I與氣缸體副油道4之間連通油道2的末端，所述氣缸體主油道I與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)元件連通，所述氣缸體副油道4通過(guò)冷卻噴嘴油道5與活塞冷卻噴嘴總成6連通。參看圖3，本發(fā)明的控制閥由感應(yīng)體3-1、彈簧3-2、彈簧保持架3_3、密封墊3_4、推桿保持架3-5、推桿3-6、閥片3-7和閥座3-8組成，所述感應(yīng)體3_1中填充熱敏介質(zhì)，所述熱敏介質(zhì)選擇固態(tài)石蠟類(lèi)物質(zhì)，當(dāng)感應(yīng)體外界溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)介質(zhì)將出現(xiàn)相變，引起其體積明顯膨脹，從而實(shí)現(xiàn)控制閥隨溫度的單向開(kāi)閉。本感應(yīng)體控制相比電磁閥控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中的感應(yīng)體3-1的一端與推桿3-6連接，另一端與彈簧保持架3-3的底部連接，所述推桿3-6固定在推桿保持架3-5上，所述推桿保持架3-5與閥座3-8固定裝配，所述彈簧保持架3-3套裝在彈簧3-2外面，其頂端與閥片3-7固定裝配，所述閥片3-7與閥座3-8結(jié)構(gòu)匹配，所述彈簧3-2套裝在感應(yīng)體3-1的外面，其一端與彈簧保持架3-3連接，另一端與閥片3-7連接。參看圖2，本發(fā)明的連通油道2前端與氣缸體主油道I連接，在其末端設(shè)有控制閥安裝腔，所述控制閥安裝腔包括空腔I 9和空腔II 10兩部分，所述空腔I 9和空腔II 10為階梯孔結(jié)構(gòu)，控制閥3安裝在空腔I 9和空腔II 10的分界面上，并由螺塞座8通過(guò)壓緊墊片7壓縮控制閥3的密封墊3-4，形成周邊密封帶，無(wú)論溫度是否達(dá)到設(shè)定值，機(jī)油都無(wú)法從控制閥周邊到達(dá)氣缸體副油道4，只能由閥片3-7與閥座3-8之間的縫隙通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)噴油控制的準(zhǔn)確性及工作的可靠性。參看圖2，本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴總成6設(shè)有與控制閥3串聯(lián)的限壓閥，由控制閥與限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，活塞冷卻噴嘴總成6布置在缸孔的下部，由噴嘴對(duì)活塞11的底部進(jìn)行噴油冷卻。參看圖I、圖2、圖3，本發(fā)明工作原理及工作過(guò)程是
本發(fā)明由控制閥3與活塞冷卻噴嘴總成6的限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，控制閥感應(yīng)體3-1內(nèi)部填充的熱敏介質(zhì)可隨機(jī)油溫度的改變發(fā)生體積變化，通過(guò)控制閥組成元件的動(dòng)力傳遞，推動(dòng)閥片7與閥座8的分離或貼合，達(dá)到控制機(jī)油流通的目的，以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)、低速低負(fù)荷時(shí)不進(jìn)行噴油冷卻，可加快暖機(jī)速度，改善低速段的燃油經(jīng)濟(jì)性及HC排放。本發(fā)明控制閥3與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體12裝配時(shí)，螺塞座8通過(guò)壓緊墊片7壓縮控制閥3的密封墊3-4，形成周邊密封帶，同時(shí)彈簧3-2與推桿3-6保持平衡，將閥片3-7壓緊在閥座3-8上，即控制閥3被關(guān)閉，此時(shí)機(jī)油只能到達(dá)并停留在空腔I 9中；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)機(jī)油溫度均達(dá)到正常值(完全暖機(jī)后)時(shí)，感應(yīng)體3-1中的熱敏介質(zhì)因受熱發(fā)生膨脹，推動(dòng)推桿3-6及彈簧保持架3-3向兩相反方向移動(dòng)，因推桿保持架3-5限制，推桿3-6無(wú)法移動(dòng)，彈簧保持架3-3帶動(dòng)閥片3-7移動(dòng)，使閥片3-7與閥座3-8分離，即控制閥3被打開(kāi)，此時(shí)機(jī)油 將通過(guò)閥門(mén)進(jìn)入空腔II 10及氣缸體副油道4，再到達(dá)冷卻噴嘴油道5，最終通過(guò)活塞冷卻噴嘴總成6對(duì)活塞11進(jìn)行噴油冷卻。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，其特征是，它包括控制閥(3)、氣缸體主油道(I)、氣缸體副油道(4)、連通油道(2)、冷卻噴嘴油道(5)和活塞冷卻噴嘴總成(6)，所述控制閥(3)通過(guò)感應(yīng)機(jī)油溫度來(lái)控制其單向開(kāi)閉，控制閥(3 )安裝在氣缸體主油道(I)與氣缸體副油道(4)之間連通油道(2)的末端，所述氣缸體主油道(I)與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)元件連通，所述氣缸體副油道(4)通過(guò)冷卻噴嘴油道(5)與活塞冷卻噴嘴總成(6)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，其特征是，所述控制閥由感應(yīng)體(3-1)、彈簧(3-2)、彈簧保持架(3-3)、密封墊(3-4)、推桿保持架(3-5)、推桿(3-6)、閥片(3-7)和閥座(3-8)組成，所述感應(yīng)體(3-1)中填充熱敏介質(zhì)，感應(yīng)體(3-1)的一端與推桿(3-6)連接，另一端與彈簧保持架(3-3)的底部連接，所述推桿(3-6)固定在推桿保持架(3-5 )上，所述推桿保持架(3-5 )與閥座(3-8 )固定裝配，所述彈簧保持架(3-3 )套裝在彈簧(3-2)外面，其頂端與閥片(3-7)固定裝配，所述閥片(3-7)與閥座(3-8)結(jié)構(gòu)匹配，所述彈簧(3-2 )套裝在感應(yīng)體(3-1)的外面，其一端與彈簧保持架(3-3 )連接，另一端與閥片(3-7 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，其特征是，所述連通油道(2)前端與氣缸體主油道(I)連接，在其末端設(shè)有控制閥安裝腔，所述控制閥安裝腔包括空腔I (9)和空腔II (10)兩部分，所述空腔I (9)和空腔II (10)為階梯孔結(jié)構(gòu)，控制閥(3)安裝在空腔I(9)和空腔II (10)的分界面上，并由螺塞座(8)通過(guò)壓緊墊片(7)壓縮控制閥(3)的密封墊(3-4)，形成周邊密封帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，其特征是，所述活塞冷卻噴嘴總成(6)設(shè)有與控制閥(3)串聯(lián)的限壓閥，由控制閥與限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，活塞冷卻噴嘴總成(6)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(12)缸孔的下部，由噴嘴對(duì)活塞(11)的底部進(jìn)行噴油冷卻。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻裝置，用于解決發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下活塞的冷卻問(wèn)題，它包括控制閥、氣缸體主油道、氣缸體副油道、連通油道、冷卻噴嘴油道和活塞冷卻噴嘴總成，所述控制閥通過(guò)感應(yīng)機(jī)油溫度來(lái)控制其單向開(kāi)閉，控制閥安裝在氣缸體主油道與氣缸體副油道之間連通油道的末端，所述氣缸體主油道與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)元件連通，所述氣缸體副油道通過(guò)冷卻噴嘴油道與活塞冷卻噴嘴總成連通。本發(fā)明由控制閥與活塞冷卻噴嘴總成的限壓閥共同控制噴油動(dòng)作，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，活塞部分均能達(dá)到最佳冷卻效果。
文檔編號(hào)F01P3/08GK102678250SQ201210125910
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者史占軍, 張梓龍, 王磊 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司