CN104981595B - 用于内燃发动机的气缸的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃发动机的气缸的活塞(3)，所述活塞(3)包括：活塞冠(16)，所述活塞冠(16)包括由面向上的空腔形成的活塞碗(6)；该活塞碗包括具有中心(18)的底部部分(8)、以及侧面部分(20)，所述侧面部分将所述内侧部分(19)与所述活塞冠(16)的上表面(5)相连，其中，所述侧面部分形成有朝着所述顶点突出的相互间隔开的凸脊(40)，并且其中，在所述侧面部分的将所述侧面部分与所述活塞冠(16)的所述上表面(5)相连的上端(32)处，所述侧面部分具有至少一个凹部(41)。

Description

用于内燃发动机的气缸的活塞

技术领域

本发明涉及一种活塞。更具体地，本发明涉及一种在内燃发动机的气缸中使用的活塞，其中，该活塞的形状减少了内燃发动机的碳烟排放。

背景技术

碳烟颗粒或颗粒物是可以在燃烧期间形成并随后被氧化为二氧化碳(CO₂)的产物。燃料的燃烧，即，浓的燃料/空气混合物在高温下的不良混合造成了大量的碳烟形成。如果所形成的碳烟颗粒可以在用于良好氧化速度的足够高温下用诸如氧原子、氧分子、氢氧化物等的氧化物质汇集在一起，则更大部分的碳烟颗粒能够被氧化。在柴油机中，该氧化过程被认为与形成过程处于相同的数量级，这意味着：净碳烟产生量是碳烟的形成量与碳烟的氧化量之间的差值。因此，可以通过如下方式来影响碳烟的净排放：首先，减少碳烟的形成，其次，增加碳烟的氧化。来自柴油机的一氧化碳排放和碳氢化合物排放通常非常低。然而，如果未燃烧的燃料结束于相对冷的区域中，其百分比可能上升。这种区域例如是靠近气缸壁的带有强冷却的区域。

其中燃料被直接喷射到气缸内并利用气缸内的升高的温度和压力点燃的燃烧过程通常被称为柴油机过程。当燃料在气缸内点燃时，气缸内存在的燃烧气体经受与燃烧燃料的湍流混合，从而形成了混合物控制的扩散火焰。气缸内的该燃料/气体的燃烧导致热量的产生，它使气缸内的气体膨胀并因此使活塞在气缸内移动。取决于多个参数(例如燃料的喷射压力、再循环至气缸内的排气量、燃料的喷射时间、以及气缸内主要存在的湍流)，可以获得不同的效率和发动机排放值。

WO 2009/058055中公开了解决减少碳烟排放问题的方法，其描述了一种内燃发动机。WO 2009/058055中的内燃发动机包括活塞，该活塞具有在活塞的圆周方向上彼此相互间隔开的凸起。这些凸起被构造为接收燃烧的燃料的火焰。当火焰冲击一对凸起之间的壁时，该火焰将被朝着所述凸起引导，这些凸起将把火焰朝着气缸的中心往回引导。由此，可以通过火焰的再循环来减少碳烟的量。

尽管WO 2009/058055中描述的活塞减少了碳烟排放，但仍需进一步改进，例如，为该活塞所在的内燃发动机提供更高程度的燃烧效率。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有这种形状和功能的活塞，当使用时，该活塞进一步减少了来自内燃发动机的碳烟排放。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于内燃发动机的气缸的活塞，该活塞包括：活塞冠，该活塞冠包括由面向上的空腔形成的活塞碗；该活塞碗包括具有中心顶点的底部部分、从该顶点向下延伸的内侧部分、以及侧面部分，该侧面部分将所述内侧部分与活塞冠的上表面相连，其中，该侧面部分形成有朝着所述顶点突出的相互间隔开的凸脊，并且其中，在该侧面部分的将该侧面部分与活塞冠的上表面相连的上端处，该侧面部分具有至少一个凹部。

本发明基于以下思路：在点火期间，在内燃发动机的气缸中，在所述至少一个凹部下方冲击所述侧面部分的火焰将不仅被朝着所述凸脊引导，而且还将在向上方向上被朝着气缸套引导。通过在活塞冠中提供凹部，被朝着气缸套引导的火焰的大部分将变成朝着气缸盖引导并因此被朝着气缸的中心往回引导。本发明的优点至少是：为设有该活塞的内燃发动机提供了碳烟排放的减少，因为所述凸脊和凹部的组合增加了被朝着气缸中心往回引导的火焰的量。而且，通过提供根据本发明的凹部，允许喷雾轴线角(即，喷雾被喷射到气缸内的角度)的减小，下文将对此进一步描述。喷雾轴线角的减小提供了气缸中的燃烧室的改进的燃烧过程，因为更大量的火焰将被朝着所述凸脊引导并由此被朝着气缸的中心引导，这减少了火焰的动能损失。所述凹部也将火焰的向上部分朝着气缸的中心引导。

本发明涉及被构造成布置在内燃发动机中的活塞，其在工作期间没有或仅具有低的旋流效应。内燃发动机中的旋流比是围绕燃烧室旋转的空气的切向速度除以发动机转速的比值。因此，旋流比是从气缸盖的进气口进入发动机气缸的空气的切向移动的量度。本发明的旋流比低于0.7，这被认为是低旋流。

术语“上表面”应理解为活塞的如下表面：当活塞布置在内燃机的气缸中时，该表面面向气缸盖，因此是活塞的最靠近气缸盖的部分。类似地，术语“向上面向”应理解为当活塞安装在气缸中时面向气缸盖。因此，术语“上”和“向上”对应于当活塞位于气缸中时离开发动机曲轴的方向。

根据本发明的示例性实施例，所述凸脊和凹部可以沿所述侧面部分的圆周方向交替地形成。

根据本发明的示例性实施例，所述至少一个凹部可以定位成与离其最近的凸脊处于相同的距离。

由此，这些凸脊相对于所述至少一个凹部对称地布置。因此，火焰将冲击所述侧面部分，并且不仅被引导至所述凹部，而且被朝着每个邻近的凸脊引导。由于所述至少一个凹部和相应的凸脊之间的相同距离，火焰将在大约相同的时间点到达每个邻近的凸脊。

根据本发明的示例性实施例，所述侧面部分可以在截面中具有凹形曲线形状。根据本发明的示例性实施例，所述至少一个凹部可以关于在活塞冠的轴向和径向方向上延伸的相应平面对称地形成，该几何平面在圆周方向上在所述凹部的中心处穿过所述凹部。

在没有旋流效应或具有低旋流效应的气缸中，火焰将与所述侧面部分基本垂直地冲击所述侧面部分。具有对称凹部的一个优点是：可以控制火焰，使得该火焰在收容于所述凹部中之后被朝着气缸的中心引导。

根据本发明的示例性实施例，每个凸脊可以关于在所述活塞冠的轴向和径向方向上延伸的相应平面对称地形成，该几何平面在圆周方向上在所述凸脊的中心处穿过所述凸脊。

一个优点是，被朝着所述凸脊引导的一部分火焰在火焰到达凸脊时，也将与引导至所述凹部中的一部分火焰一样被朝着气缸的中心引导。

通过控制火焰使得在冲击所述侧面部分之后大部分火焰被提供至气缸的中心，改善了燃烧过程，即，提高了内燃发动机的效率。而且，如上所述，由于该火焰被离开活塞环朝着气缸的中心提供，碳烟排放将减少，并且，对例如活塞环造成污染的风险将减小。另外，通过根据上文所述地控制火焰，可以更佳地执行该燃烧过程，其相对于在循环中“过迟”执行的燃烧(该“过迟”执行的燃烧降低了热力效率)是有益的。

根据本发明的示例性实施例，所述凸脊中的至少一个可以延伸到所述内侧部分的至少一部分中。由此，所述凸脊可以设计得足够大，以将火焰朝着气缸的中心引导。

根据本发明的示例性实施例，所述凸脊中的至少一个可以从上表面朝着内侧部分延伸。

因此，在设计所述凸脊时存在灵活性，所述凸脊可以根据例如活塞和/或气缸(活塞被构造成设置在该气缸内)的尺寸和构造而被不同地设计。

根据本发明的示例性实施例，所述凹部中的每一个可以具有水平座部分和竖直壁部分，其中，该水平座部分经由半径部连接到该竖直壁部分。根据示例性实施例，该竖直壁部分可以约为活塞深度的15-30％，并且该水平座部分可以具有在以下范围内的长度：从竖直壁部分的一倍长度最高至竖直壁部分的两倍长度。

根据本发明的第二方面，提供了一种内燃发动机，其包括气缸和根据上述实施例中的任一个的活塞。

此第二方面的效果和特征很大程度上类似于关于本发明的第一方面所述的那些效果和特征。

根据本发明的实施例，该内燃发动机是低旋流内燃发动机。

当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其他特征及其优点将变得很明显。本领域技术人员将会意识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以相互组合，以形成除了下文描述的实施例以外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明示例性实施例的示例性且非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中：

图1示出了当布置在发动机的气缸内时、活塞的示例性实施例的侧视图；

图2详细示出了图1中的活塞的一部分；

图3示出了图1和2中的实施例的俯视图，其中示出了燃烧期间的火焰；

图4示出了发动机燃烧期间的、图1-3中的实施例的侧视图的一部分；并且

图5示出了本发明的活塞的示例性实施例的透视图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照附图来更全面地描述本发明，这些附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明能够以许多不同的形式实施，不应理解为仅限于在此阐明的实施例；而是，该实施例仅是为了说明的彻底和完整而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

首先，请看图1，其示出了布置在内燃发动机1的气缸2内的本发明的活塞3。为了理解通过本发明的活塞3提供的独特的燃烧物理特性，图1和2示出了在气缸结构和本发明的活塞3中提供的各个物理特性或参数。因此，图1将包括对于燃烧过程的描述，该燃烧过程包括本发明的活塞3的参数以及气缸2和发动机1的参数，该活塞3被构造成布置在发动机1内。

在图1中，以侧视图示出了内燃发动机1，该内燃发动机1被设计为根据柴油机过程而工作。发动机1包括气缸2和活塞3，该活塞3在气缸2内往复运动并连接到曲轴4，使得活塞3被设定为在气缸2内在上止点位置和下止点位置处开始拐头。还常见的是，气缸内腔的一端被发动机气缸盖14封闭。活塞3在其上表面5中设有活塞碗6，该活塞碗6与气缸盖14的内表面21及气缸2的壁一起形成燃烧室7。在气缸盖14中，布置有一个或多个进气口9。各个进气口9与气缸2之间的连接可以由布置在每个进气口9中的进气阀10打开和关闭。该气缸盖中还布置有一个或多个排气口11。各个排气口11与气缸2之间的连接可以由布置在每个排气口11中的排气阀12打开和关闭。阀10和11的打开和关闭可以由机械凸轮或液压致动系统或其它动力系统以根据活塞3的往复运动仔细控制的时序来实现。

在气缸盖14中，布置有至少一个燃料喷射器13，通过该燃料喷射器13，燃料被作为燃料喷雾喷射到气缸2内，使得该燃料与气缸2内的压缩气体混合而形成燃料/气体混合物，该燃料/气体混合物由气缸2内产生的压缩热来点燃。该喷雾的被点燃部分形成火焰。在喷射期间，带有新喷射的燃料的、该喷雾的最靠近喷射器的部分尚未开始燃烧。该燃料优选在非常高的压力下被喷射。喷射器13包括形成在喷射器13的喷嘴组件的下端中的多个小喷射孔口(未示出)，用于允许高压燃料以非常高的压力从喷射器13的喷嘴腔流入燃烧室7中，以引起该燃料与燃烧室7内的高温的压缩进气的彻底混合。应当理解，喷射器13可以是能够通过多个喷射器孔口将高压燃料喷射至燃烧室7中的任何类型的喷射器。此外，喷射器13可以包括机械致动柱塞(未示出)，该机械致动柱塞(未示出)容纳在喷射器主体内，用于在柱塞组件的前进冲程期间产生高压。替代地，喷射器13可以接收来自上游高压源的高压燃料，例如泵-管线-喷嘴系统中的高压源，该泵-管线-喷嘴系统包括一个或多个高压泵和/或高压蓄存器和/或燃料分配器。喷射器13可以包括电子致动的喷射控制阀，该喷射控制阀将高压燃料供给到喷嘴阀组件以打开喷嘴阀元件，或者控制该高压燃料从喷嘴阀内腔的排放，以在喷嘴阀元件上产生压力不平衡，从而使喷嘴阀元件打开和关闭以形成喷射事件。例如，该喷嘴阀元件可以是由燃料压力致动的、传统的由弹簧偏置的封闭喷嘴阀元件。燃料喷射器13优选居中地布置在气缸盖中，使得该燃料喷射器的几何中心轴线与气缸的几何中心轴线15重合，如图1所示，该几何中心轴线也是活塞3的往复运动轴线。

根据一个示例性实施例，图1所示的内燃发动机1可以根据四冲程原理而工作。然而，该内燃发动机也可以根据2冲程、6冲程、8冲程循环而工作，或根据任何其它可替代的热力学循环而工作。发动机1优选包括多个气缸2，每个气缸2设有一个活塞3，其中，每个活塞3均通过连杆连接到公共的曲轴4，并因此使活塞随着发动机曲轴4的旋转而在气缸2内沿着直线路径往复运动。

图1示出了活塞3在上止点位置之前约45度的位置，在下文中，该上止点位置被称为TDC位置。当曲轴将活塞定位成使得活塞离曲轴的旋转轴线最远时，实现了该TDC位置。以常规的方式，当活塞前进经过进气冲程和做功冲程时，活塞从上止点位置移动到下止点位置，在下文中，该下止点位置被称为BDC位置。为了本公开的目的，术语“向上”和“向上地”对应于离开发动机曲轴的方向，而术语“向下”和“向下地”对应于朝着发动机曲轴或朝着活塞的下止点位置的方向。

在最高处的上止点位置，活塞3刚刚完成其向上压缩冲程，在该向上压缩冲程期间，允许从进气口9进入燃烧室7中的进气被压缩，由此将该进气的温度升高至高于发动机燃料的点火温度。在此，该位置被认为是活塞3的整个720度四冲程循环的开始膨胀冲程/燃烧冲程的360度位置。可以通过在发动机的进气歧管中提供增压来增加被迫进入燃烧室中的进气的量。该增压例如可以由涡轮增压器(未示出)提供，该涡轮增压器(未示出)由发动机排气提供动力的涡轮驱动或可以由发动机的曲轴驱动。

此外，燃烧室部件和特征的总体尺寸、形状和/或相对位置使得所述燃料喷雾/气缸燃烧气体火焰的动量在其如下的路径上被尽可能长地保持，该路径即：从喷射器沿着遵循所述内侧部分19和侧面部分20的形状的稍向下方向，然后向上，直到发生与气缸盖的内表面21的冲击，由此，确保了稍后在燃烧事件中的碳烟的充分氧化。

而且，在与侧面部分20冲击之后，该火焰的竖直移动和切向移动立即形成扇形图案，其中，如图4中由Y表示的，约1/4-1/5的火焰移动被向上引导，并且，如图3所示，如由XR表示的该火焰的向右转的部分以及由XL表示的该火焰的向左转的部分，当撞击侧面部分20时，该火焰移动的其余部分被在切向(水平)方向上引导。本发明尤其涉及与火焰的水平移动的改向相结合地增强该火焰的竖直移动的改向(即，当火焰从朝着侧面部分引导改变方向为沿着所述竖直方向和所述切向方向引导时)，并且还涉及将所述竖直移动和切向移动改向为朝着轴线15引导的移动，它们分别可以在图3和图4中看到。

本文描述的位于气缸2内的本发明的活塞3的尺寸、形状和构造实现了一种布置结构，当位于燃烧室中时，该布置结构能够形成、引导、控制并产生所喷射的燃料的形状。尤其是，在燃料喷射的初始阶段期间以及在喷射结束后所产生的气体在活塞3的做功冲程期间燃烧和膨胀开始期间，这种布置结构能够燃烧该燃烧室7内的燃料/气缸气体混合物(火焰)，从而实现尤其是碳烟排放的非常大幅度的减少，并且还通过更快的燃烧速率提高了效率。

更特别地，活塞3的上部分可以称为活塞冠16。活塞冠16包括部分地限定燃烧室7的上表面5和由向上敞口空腔形成的活塞碗6。活塞碗6包括底部部分8，该底部部分8具有优选位于碗6的中心或附近的突出部分17。突出部分17包括顶点18，在图1所示的优选实施例中，该顶点18位于活塞碗3的中心并因此沿着活塞3的往复运动轴线15定位。如图1所示，突出部分17还包括内侧部分19，该内侧部分19从顶点18、以与活塞3的往复运动轴线垂直的平面作为起始边的内侧碗底角α向下延伸。

活塞碗6的底部部分8还包括侧面部分20，该侧面部分20在纵截面中具有大致凹形曲线形状。侧面部分20被有效地成形并引导燃烧室内的燃料/空气混合物或火焰的流动，尤其是在向上方向上引导。

现在转到图2，其示出了图1中的活塞的碗形状的右半部分，具有该喷雾的几何中心轴线30(以下称为喷雾轴线)的反射角γ和喷雾轴线角β(以下称为喷射角)。通过将火焰朝着凹部下方的侧面部分20引导的燃料喷射器13来布置该喷雾轴线。因此，火焰在该凹部41下方撞击侧面部分20。反射角γ限定了与侧面部分20冲击之后的火焰的角度。侧面部分20被设计有特定的半径R1。D1进一步表示顶点18与喷射器13中的数个喷雾轴线的交点C之间的距离。距离D2表示该喷雾在活塞3的向下移动期间撞击侧面部分20的位置区间，即，在活塞3的向下移动期间、该喷雾轴线上的喷射对所述侧面部分进行冲击的距离区间。D2的开始位置和结束位置取决于喷射的持续时间(要喷射的燃料量)和喷射正时。喷射的起始点在距离D2的下端并且喷射的结束点在距离D2的上端。R4表示将侧面部分20与活塞3的上表面5相连的凸缘或边缘处的半径，在上表面5处未布置有凹部41。半径R4的中心被标示为CR4。该凹部在图2的局部放大图中被详细地示出，其中，该凹部被限定为具有水平座部分L和竖直壁部分H。水平座部分L和竖直壁部分H经由半径部R2彼此连接。水平座部分L和侧面部分20经由半径部R3彼此连接并且竖直壁部分H和所述上表面经由半径部R6彼此连接。在图2所示的示例性实施例中，该竖直壁部分约为活塞深度的15-30％，并且水平座部分L具有在H至H*2范围内的长度。R5表示活塞碗半径。

尽管燃烧室的总体形状在现有技术已有先例，但下文中将描述其特定构造具体结构，更重要地，将描述引起本发明的提高的功能性能的关键尺寸及尺寸关系。

喷射期间的反射角的值强烈取决于除了喷射正时和喷射持续时间之外的数个几何参数的选择，例如D1、R1、β和活塞碗半径R5。

现在参考图3，结合来自喷射器13的上述火焰42的行进过程的示例，该图3示出了图1和2中描绘的活塞3的俯视图。图4中描绘了一个侧视图，该侧视图示出了来自喷射器13的火焰的行进过程，下文中将对此进一步描述。因而，图3和4示出了从不同角度看到的火焰42，由此，下文将对它们分别描述。

如图3可见，该活塞碗包括凸脊40和凹部41。凸脊40形成在侧面部分20中并均匀分布在侧面部分20的圆周方向上。此外，这些凸脊可以从所述上表面延伸到内侧部分19。另一方面，这些凸脊也可以在尺寸上较小，因此未一直延伸至内侧部分19，而是终止于侧面部分20中。这些凸脊的尺寸和延伸范围例如可取决于活塞3的具体用途或其尺寸。此外，凹部41形成在侧面部分20和活塞冠16的上表面5中。因此，凹部41形成在侧面部分20和上表面5之间的相交部分(interference)处。凹部41也均匀分布在侧面部分20的圆周方向上。如图3中进一步描绘的，凸脊40和凹部41以相对于彼此相同的间距形成，由此提供了这些凸脊40和凹部41的相对对称的分布。

此外，在内燃室的气缸内的燃烧期间，火焰42从喷射器13中被导出，该喷射器13的位置与气缸的几何中心轴线15重合。火焰42被径向地朝着活塞的圆周引导，在该活塞的圆周处，火焰42在各个凹部41下方的位置处冲击所述侧面部分20，如图4中最佳地示出的。当火焰42冲击所述侧面部分20时，该火焰42的一部分被在切线方向上分别向左XL和向右XR引导。该切向引导的火焰然后到达凸脊40，在凸脊40处，该火焰被实质上朝着气缸的几何中心轴线15引导。通过这些凸脊40，在各个凸脊40的每一侧上冲击所述侧面部分20的火焰因此将不会彼此冲撞，这与不具有凸脊40的活塞3的情形中不同。因此，凸脊40减少了火焰在燃烧期间的动能损失。

转向图4，以活塞的侧视图示出了火焰的行进过程。如上文关于图3所描述的，当火焰冲击所述侧面部分20时，该火焰的一部分被在切向方向上引导。如图4所示，火焰42的一部分还在竖直方向Y上被引导。本发明的发明人已经惊奇地发现，通过在火焰的冲击区上方的位置处提供凹部41，该火焰的沿竖直方向引导的部分将被引导到所述凹部中并然后被实质上朝着气缸的几何中心轴线15引导。由此，与不具有所述凹部的活塞相比，减少了例如被朝着活塞环引导的碳烟颗粒。通过如上所述地、尤其是如图4所示地在活塞中提供凹部41，该火焰的更多部分将被实质上朝着气缸的几何中心轴线15引导。因此，能够减小上述喷雾轴线角β。通过减小该喷雾轴线角β，与增大该喷雾轴线角时相比，更大量的火焰将在冲击所述侧面部分之后被向上引导。然而，这种凹部将使得被向上引导的火焰的更多部分能够在被收容在凹部41中之后朝着气缸的中心改变方向。因此，当设计活塞时，将大多数的火焰朝着气缸的中心引导的凹部41将允许增加的自由度。喷雾轴线角β的减小提供了气缸中的燃烧室的、改进的燃烧过程，因为更大量的火焰将被朝着所述凸脊引导并由此被朝着气缸的中心引导，这减少了火焰的动能损失。然而，当减少喷雾锥角时，在与所述侧面部分冲击之后，更多量的火焰可以被向上引导。因此，所述凹部将火焰的向上部分朝着气缸的中心引导，从而还将火焰的该部分朝着气缸的中心引导。

根据本发明的实施例，为了能够确保在整个燃烧期间控制该喷雾/火焰的移动，由喷射压力产生的动量应当尽可能少地被扰动。因此，根据本发明，如上文及附图中所示，凸脊40和凹部41是对称的。在本说明书中，低于1.0的旋流被认为是低旋流。申请人已经发现，对于上述实施例，低于0.7的旋流比是优选的，更优选的是低于0.5的旋流比，最低到零。

最后，请看图5，示出了本发明的上述活塞3的实施例的透视图。图5所示的活塞3包括六个相互间隔开的凸脊40以及六个相互间隔开的凹部41，所述六个相互间隔开的凸脊40沿侧面部分20的圆周方向布置，所述六个相互间隔开的凹部41沿圆周方向布置在侧面部分20与活塞冠16的上表面5之间。尽管图5所示的活塞包括六个凸脊40和六个凹部41，但本发明当然同样适用于更多或更少的凸脊和凹部。其具体数目仅取决于活塞的具体用途和尺寸。

尽管已针对具有特定凸脊和凹部的特定活塞描述了本发明，但不应将本发明解释为限于分别排除了所述凸脊和凹部的其他形状和形式。例如，所述凸脊可以更尖锐，其在凸脊部分与侧面部分的环形形状之间具有较少的连续过渡。在另一实施例中，所述凸脊的基部的端部可以更不尖锐，其在凸脊部分与侧面部分的环形形状之间具有较平滑的过渡。所述凸脊的较尖锐顶部和从所述凸脊至侧面部分的环形形状的较平滑过渡的组合也是可以的。凸脊的基部的宽度的每一半可以沿着侧面部分的环形形状最多延伸例如总喷雾扇区距离的约1/3。因此，本领域技术人员将会理解，可以构思出其它构造。还能够以许多各种不同的构造来设置所述凹部的尺寸和形状，这可取决于活塞的具体应用。例如，如果火焰的宽度较大，可能有必要提供一种较宽的凹部，使得火焰的向上引导的部分被收容在该凹部中。因此，本发明的示例性实施例的上述描述和附图应被认为是本发明的非限制性示例并且保护范围由所附权利要求限定。权利要求书中的任何附图标记不应解释为限制本发明的范围。

Claims (11)

1.一种用于内燃发动机的气缸的活塞(3)，所述活塞(3)包括：活塞冠(16)，所述活塞冠(16)包括由面向上的空腔形成的活塞碗(6)；所述活塞碗(6)包括具有中心顶点(18)的底部部分(8)、从所述顶点(18)向下延伸的内侧部分(19)、以及侧面部分(20)，所述侧面部分(20)将所述内侧部分(19)与所述活塞冠(16)的上表面(5)相连，其中，所述侧面部分(20)形成有朝着所述顶点(18)突出的相互间隔开的凸脊(40)，并且其中，在所述侧面部分(20)的将所述侧面部分(20)与所述活塞冠(16)的所述上表面(5)相连的上端(32)处，所述侧面部分(20)具有至少一个凹部(41)，

其特征在于，所述至少一个凹部(41)形成在所述侧面部分(20)与所述上表面(5)之间的相交部分处，其中所述至少一个凹部和所述凸脊被布置成将火焰的一部分朝着所述气缸的几何中心轴线改向，并且其中所述至少一个凹部位于所述火焰的冲击区域的上方。

2.如权利要求1所述的活塞，其中，所述凸脊和凹部沿所述侧面部分的圆周方向交替地形成。

3.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述至少一个凹部被定位成与离其最近的凸脊处于相同的距离。

4.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述侧面部分在截面中具有凹形曲线形状。

5.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述至少一个凹部关于在所述活塞冠的轴向和径向方向上延伸的相应的几何平面对称地形成，所述几何平面在圆周方向上在所述凹部的中心处穿过所述凹部。

6.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述凸脊中的每一个关于在所述活塞冠的轴向和径向方向上延伸的相应的几何平面对称地形成，所述几何平面在圆周方向上在所述凸脊的中心处穿过所述凸脊。

7.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述凸脊中的至少一个延伸到所述内侧部分的至少一部分中。

8.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述凸脊中的至少一个从所述上表面朝着所述内侧部分延伸。

9.根据权利要求1或2所述的活塞，其中，所述凹部中的每一个均具有水平座部分(L)和竖直壁部分(H)，其中，所述水平座部分(L)经由半径部(R2)连接到所述竖直壁部分(H)。

10.一种内燃发动机，其包括气缸和根据前述权利要求中的任一项所述的活塞。

11.根据权利要求10所述的内燃发动机，其中，所述内燃发动机是低旋流内燃发动机。