專(zhuān)利名稱(chēng)：一種叉車(chē)液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)用活塞及氣缸蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的 活塞及氣缸蓋。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高以及清潔能源(天然氣、液化石油氣)的推廣，天然 氣和液化石油氣汽車(chē)的發(fā)展走上了發(fā)展的快車(chē)道，天然氣和液化石油氣汽車(chē)在道路機(jī)動(dòng)車(chē) 領(lǐng)域正在得到廣泛的普及。但在非道路車(chē)輛方面，目前清潔能源還并未普及，由于非道路車(chē) 輛工作環(huán)境的特殊性，其工作環(huán)境常為公司企業(yè)內(nèi)部貨場(chǎng)、工廠車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等小范圍較密閉 空間，內(nèi)燃?xì)馓貏e是柴油機(jī)的尾氣排放對(duì)相關(guān)工作人員造成的危害尤為突出，并且隨著油 價(jià)上漲導(dǎo)致的燃料成本也急劇上升。現(xiàn)有的490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)是根據(jù)柴油噴射時(shí)的霧化特性和燃燒特性，其 活塞采用的是壓燃式、高壓縮比、ω型燃燒室偏置不在活塞軸線上；與之相配合的噴油器 也偏置斜向安裝在氣缸蓋上，噴油器不在氣缸蓋上活塞位置的中央，即噴油器噴油口沒(méi)有 在活塞軸線上。而液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是點(diǎn)燃式、較低壓縮比；因此若要將現(xiàn)其有的 490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)改成低排放的液化氣發(fā)動(dòng)機(jī)，由于現(xiàn)有該活塞壓縮比大、ω形狀 的燃燒室以及燃燒室及氣缸蓋偏置的位置構(gòu)造等方面的原因，不能適用于燃燒液化石油氣 的燃燒，不可能正常工作。也就是說(shuō)，現(xiàn)有壓燃式的柴油機(jī)的活塞不適用于點(diǎn)燃式的燃燒液 化石油氣的工況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是對(duì)現(xiàn)490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)的活塞及其氣缸蓋進(jìn)行改 進(jìn)，提供一種燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞及氣缸蓋，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。本實(shí)用新型燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其公稱(chēng)外徑為90 毫米，包括由整體鑄造而成的高度為15毫米的圓柱形活塞頭部(1)和高度為22毫米的槽 部(2)、并由槽部(2)平滑過(guò)渡到高度為61毫米的裙部(3)，活塞頭部的頂面(9)上有內(nèi)凹 形成燃燒室(5)，在活塞頂面(9)以下15毫米和24. 5毫米處的槽部(2)外圓上分別開(kāi)有 兩道寬度同為2. 5毫米、內(nèi)直徑同為81毫米的氣環(huán)槽(6)，在活塞頂面(9)以下32毫米處 的槽部(2)外圓上開(kāi)有寬度為5毫米、內(nèi)直徑為80毫米的油環(huán)槽(7)；在活塞頂面(9)以 下53. 5毫米處的裙部(3)位置上開(kāi)有正對(duì)并垂直于活塞中軸線的用于聯(lián)接曲軸的公稱(chēng)內(nèi) 徑為29毫米的銷(xiāo)孔(10)，以上均與490BPG系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相同；其特征在于所述燃 燒室(5)位于活塞頂面(9)的中央，采取燃燒室的深度為17 20毫米、直徑為60 73毫 米的直口圓桶形；該燃燒室底面⑶和活塞內(nèi)腔(11)之間的隔層(25)的厚度為8 13. 5 毫米。所述燃燒室底面(8)可為平面或與活塞內(nèi)腔上部曲率相同的球面。所述燃燒室(5)的內(nèi)壁上部與活塞頂面(9)相接處以及內(nèi)壁下部與燃燒室底面(8)的邊緣相接處可分別成半徑1 3毫米的上部圓角(13)和半徑1 6毫米的底部圓角 (14)。本實(shí)用新型的與490BPG系列燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞相匹配使用的 氣缸蓋(16)，其特征在于以火花塞(20)取代原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上偏置 斜向安裝的柴油噴油器，且將該火花塞(20)安裝在氣缸蓋(16)上與活塞相對(duì)應(yīng)位置的正 中央。由于本實(shí)用新型活塞采用了直口圓桶型的燃燒室，提高了液化氣在燃燒室內(nèi)燃燒 時(shí)的湍流能，使氣缸內(nèi)湍流運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，湍流火焰?zhèn)鞑ニ俾试龃?，使燃燒加快，從而發(fā)掘出發(fā) 動(dòng)機(jī)的功率潛能；由于本實(shí)用新型活塞采用位于活塞頂面正中央的燃燒室，使火花塞到整 個(gè)燃燒室范圍內(nèi)距離均衡，從而可使液化氣完全燃燒的時(shí)間縮短；由于本實(shí)用新型活塞采 取燃燒室的深度為17 20毫米、直徑為60 73毫米的直口圓桶形，且可采取內(nèi)壁下部與 燃燒室底面(8)的邊緣相接處成半徑1 6毫米的底部圓角(14)可使燃燒室的容積達(dá)到 48 92立方厘米、使之符合根據(jù)液化石油氣性質(zhì)而設(shè)置合適壓縮比的要求；由于本實(shí)用新 型活塞采用活塞燃燒室底面(8)和活塞內(nèi)腔(11)之間的隔層(25)的厚度為8 13. 5毫 米，從而保證了活塞在燃燒液化氣時(shí)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；同時(shí)用火花塞(20)取代原490BPG 系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上偏置斜向安裝的柴油噴油器，將火花塞(20)安裝在氣缸蓋 上活塞位置的的正中央。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)的活塞及其氣缸蓋進(jìn)行上 述改進(jìn)，使本實(shí)用新型活塞及氣缸蓋成為可適用于燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞及 氣紅蓋。

附圖1為本實(shí)用新型490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞結(jié)構(gòu)的主 視示意圖；附圖2為本實(shí)用新型490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的安裝位 置結(jié)構(gòu)和氣缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 本實(shí)用新型提供的是針對(duì)490BPG系列叉車(chē)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞基礎(chǔ)上進(jìn)行改 造、改進(jìn)的基于490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞及其與之配合使用的 氣缸蓋。圖1給出了本實(shí)施例490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞結(jié)構(gòu)的主 視示意圖。本實(shí)施例燃燒液化石油氣的基于490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其公稱(chēng)外徑為 90毫米，包括由整體鑄造而成的高度為15毫米的圓柱形活塞頭部(1)和高度為22毫米的 槽部(2)、并由槽部(2)平滑過(guò)渡到高度為61毫米的裙部(3)，活塞頂面(9)向內(nèi)凹形成燃 燒室(5)，在距活塞頂面(9)以下15毫米和24. 5毫米處的槽部(2)外圓上分別開(kāi)有兩道寬 度同為2. 5毫米、內(nèi)直徑同為81毫米的氣環(huán)槽(6)，在距活塞頂面(9)以下32毫米處的槽部 (2)外圓上開(kāi)有寬度為5毫米、內(nèi)直徑為80毫米的油環(huán)槽(7)；在距活塞頂面(9)以下53. 5 毫米處的裙部(3)位置上開(kāi)有正對(duì)并垂直于活塞中軸線的用于聯(lián)接曲軸的公稱(chēng)內(nèi)徑為29毫米的銷(xiāo)孔(10)，以上均與490BPG系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相同；本實(shí)用新型針對(duì)490BPG系 列叉車(chē)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞基礎(chǔ)上進(jìn)行改造之處在于該活塞頭部頂面的燃燒室(5)位于 活塞頂面(9)的中央，采取深度為17 20毫米、直徑為60 73毫米的直口圓桶形；本實(shí) 施例中活塞的燃燒室底面(8)為平面，該燃燒室底面(8)和活塞內(nèi)腔(11)之間的隔層(25) 的厚度最小處為8毫米，最大處為13. 5毫米。附圖2為本實(shí)用新型490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的安裝位 置結(jié)構(gòu)和與之相配合的氣缸套環(huán)境的結(jié)構(gòu)示意圖。為了與本實(shí)用新型490BPG系列燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的使用相匹 配，必須將原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上偏置斜向安裝的柴油噴油器改變?yōu)榘?裝在與本實(shí)用新型490BPG系列燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞相對(duì)應(yīng)位置的氣缸蓋 上正中央的火花塞(20)。本實(shí)施例中以現(xiàn)有原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋為基礎(chǔ)， 將其原偏置不在活塞軸線上的斜向安裝的柴油噴油器改為置于氣缸蓋活塞位置正中央的 的火花塞(20)。然后將本實(shí)用新型提供的改造后的基于490BPG系列的燃燒液化石油氣的 叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞(4)安裝到原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的氣缸蓋(16)上。本實(shí)用新型490BPG系列的燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的工作過(guò)程如下 在進(jìn)氣沖程時(shí)，進(jìn)氣閥門(mén)(21)打開(kāi)，空氣與液化石油氣組成的混合氣由進(jìn)氣道(22)進(jìn)入氣 缸內(nèi)位于活塞頂面(9)中央的燃燒室(5)中；在壓縮沖程開(kāi)始時(shí)，位于氣缸蓋正中央的火花 塞(20)點(diǎn)燃液化石油氣與空氣的混合氣；在做功沖程時(shí)，混合氣燃燒推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而 對(duì)外輸出扭矩；在排氣沖程時(shí)，活塞向氣缸蓋(16)方向運(yùn)動(dòng)從而壓縮燃燒后的廢氣，排氣 閥門(mén)(18)打開(kāi)，將廢氣從排氣道(19)排出。由于本實(shí)用新型采用了直口圓柱型的燃燒室，因而提高了液化氣在燃燒室內(nèi)燃燒 時(shí)的湍流能，使氣缸內(nèi)湍流運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，湍流火焰?zhèn)鞑ニ俾试龃?，使燃燒加快；由于本?shí)用新 型采用了底面(8)為平面的燃燒室，不但易于進(jìn)行機(jī)械加工，還可以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度； 由于原柴油機(jī)活塞的燃燒室根據(jù)原氣缸蓋上噴油器位置偏置的影響并未在活塞的頂面的 中央，改用燃燒液化石油氣的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞后，改進(jìn)的氣缸蓋上火花塞位于氣缸蓋活塞位置 的中央，因此由于本實(shí)用新型采用了位于活塞頂面的正中央的燃燒室，使火花塞到整個(gè)燃 燒室范圍內(nèi)距離均衡，保證了火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短，完全燃燒的時(shí)間縮短，使液化石油氣 氣在做功沖程釋放最大的爆發(fā)能力，輸出的動(dòng)力強(qiáng)勁；由于本實(shí)用新型采用了燃燒室(5) 的深度為17 20毫米、直徑為60 73毫米，從而使其容積為48 84立方厘米、符合了 根據(jù)液化石油氣性質(zhì)設(shè)計(jì)合適的壓縮比、減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)爆震的發(fā)生；由于本實(shí)用新型 采用了活塞的底部為平面，因此其燃燒室底面(8)和活塞內(nèi)腔(11)之間的隔層(25)的厚 度最小處為8毫米，最大處為13. 5毫米，保證液化氣燃燒到峰值，使氣缸內(nèi)壓力達(dá)到最大狀 態(tài)時(shí)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。最后排氣閥門(mén)(18)打開(kāi)，燃燒完后的氣體經(jīng)排氣道(19)排出。實(shí)施例2 為保證合適的壓縮比以利于液化石油氣的燃燒，在保證活塞機(jī)械強(qiáng)度的前提下， 改造現(xiàn)有原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的燃燒室的內(nèi)底形狀和尺寸，從而充分利用 來(lái)擴(kuò)大燃燒室空間。由于現(xiàn)有原490BPG系列柴油叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的內(nèi)腔上部(24)為球面形狀，故可將活塞燃燒室底面(8)的平面改變?yōu)榕c活塞的內(nèi)腔上部(24)曲率相同的球面(13)，即向活 塞頂面(9)方向凸起。本實(shí)施例中活塞燃燒室底面(8)采取與活塞內(nèi)腔上部(24)曲率相同的球面，且 在燃燒室底面邊緣部位還有可往下挖掘拓展燃燒室空間的利用潛力；在保證活塞燃燒室底 面(8)與活塞內(nèi)腔(11)之間的隔層(25)厚度不少于8毫米以確保活塞內(nèi)腔機(jī)械強(qiáng)度的基 礎(chǔ)上，可采取燃燒室(5)的內(nèi)壁上部與活塞頂面(9)相接處成半徑1 3毫米的上部圓角 (13)，以及燃燒室(5)的內(nèi)壁下部與燃燒室底面(8)的邊緣相接處成半徑半徑1 6毫米 的底部圓角(14)；這樣在保證活塞燃燒室底面(8)與活塞內(nèi)腔(11)之間均勻厚度以保證 其具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，使燃燒室(5)的容積達(dá)到48 92立方厘米，增大了燃燒室的 容積，從而可以合理設(shè)置壓縮比，提高燃燒充分性。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)的活塞進(jìn)行上述改進(jìn)，使本實(shí)用新型活塞 成為可適用于燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞。經(jīng)測(cè)試，本實(shí)用新型活塞可使該液化 石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩達(dá)到原柴油機(jī)的出廠標(biāo)準(zhǔn)或超過(guò)原柴油機(jī)的5%，此方案還具 有發(fā)動(dòng)機(jī)再造成本低、使用經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其公稱(chēng)外徑為90毫米，包括 由整體鑄造而成的高度為15毫米的圓柱形活塞頭部(1)和高度為22毫米的槽部(2)、并由 槽部(2)平滑過(guò)渡到高度為61毫米的裙部(3)，活塞頭部的頂面(9)上有向內(nèi)凹形成燃燒 室(5)，在活塞頂面(9)以下15毫米和24. 5毫米處的槽部(2)外圓上分別開(kāi)有兩道寬度同 為2. 5毫米、內(nèi)直徑同為81毫米的氣環(huán)槽(6)，在活塞頂面(9)以下32毫米處的槽部(2) 外圓上開(kāi)有寬度為5毫米、內(nèi)直徑為80毫米的油環(huán)槽(7)；在活塞頂面(9)以下53. 5毫米 處的裙部(3)位置上開(kāi)有正對(duì)并垂直于活塞中軸線的用于聯(lián)接曲軸的公稱(chēng)內(nèi)徑為29毫米 的銷(xiāo)孔(10)；其特征在于所述燃燒室(5)位于活塞頂面(9)的中央，采取燃燒室的深度為 17 20毫米、直徑為60 73毫米的直口圓桶形；該燃燒室底面(8)和活塞內(nèi)腔(11)之 間的隔層(25)的厚度為8 13. 5毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，特征在于 所述燃燒室底面(8)為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，特征在于 所述燃燒室底面(8)為與活塞內(nèi)腔上部曲率相同的球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，特征在于 所述燃燒室(5)的內(nèi)壁上部與活塞頂面(9)相接處成半徑1 3毫米的上部圓角(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，特征在于 所述燃燒室(5)的內(nèi)壁下部與燃燒室底面(8)的邊緣相接處成半徑1 6毫米的底部圓角 (14)。
6.一種與權(quán)利要求1所述燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞相匹配使 用的氣缸蓋(16)，其特征在于該氣缸蓋(16)上與活塞相對(duì)應(yīng)位置的正中央安裝有火花塞 (20)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種燃燒液化石油氣的490BPG系列叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞及氣缸蓋，特征是采取深度為17～20毫米、直徑為60～73毫米的直口圓桶形燃燒室位于活塞頂面的中央；燃燒室底面為平面或與活塞內(nèi)腔上部曲率相同的球面；該燃燒室底面和活塞內(nèi)腔之間的隔層的厚度為8～13.5毫米；與該活塞相匹配使用的氣缸蓋的正中央安裝有火花塞(20)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有490BPG系列叉車(chē)用柴油機(jī)的活塞及氣缸蓋進(jìn)行上述改造后，使本實(shí)用新型活塞成為適用于燃燒液化石油氣的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，可使該液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩達(dá)到或超過(guò)原柴油機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)5％，具有再造成本低、使用經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02F3/26GK201778910SQ20102053204
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者徐飛, 譚光輝 申請(qǐng)人:合肥信朗動(dòng)力科技有限公司