CN105452640A - 内燃发动机活塞和使用该内燃发动机活塞的发动机 - Google Patents

内燃发动机活塞和使用该内燃发动机活塞的发动机 Download PDF

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CN105452640A CN201480044202.4A CN201480044202A CN105452640A CN 105452640 A CN105452640 A CN 105452640A CN 201480044202 A CN201480044202 A CN 201480044202A CN 105452640 A CN105452640 A CN 105452640A
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S·尼兹
A·内斯
F·梅诺蒂
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Abstract

公开了一种用于内燃发动机(150)的活塞(100)。所述活塞(100)包括：上表面(118)，所述上表面(118)被配置为至少部分地面向所述内燃发动机(150)的气缸盖(158)。所述上表面(118)包括：燃烧碗表面(130)和挤气面(128)，所述挤气面(128)具有沿径向方向(114)相距所述纵向轴线(112)第一距离安置的内边缘(134)。所述燃烧碗表面(130)包括：平面型表面(200)，其从所述活塞(100)的所述纵向轴线(112)径向向外延伸；第一凹形表面(202)，其沿所述径向方向(114)安置在所述平面型表面(200)外侧，所述第一凹形表面(202)具有第一曲率半径(250)；和第二凹形表面(204)，其沿所述径向方向(114)安置在所述第一凹形表面(202)外侧，所述第二凹形表面(204)具有第二曲率半径(258)，所述第二曲率半径(258)小于所述第一曲率半径(250)。

Description

内燃发动机活塞和使用该内燃发动机活塞的发动机
技术领域
本发明总体涉及往复式内燃发动机。更具体地，本发明涉及一种用于往复式内燃发动机的活塞。
背景技术
往复式内燃发动机众所周知用于将来自燃料源的化学能转化为往复的或旋转的轴功率。在往复式发动机中，气体在由活塞、气缸内壁以及气缸盖限定的气缸容积内被压缩，由此均增加所述气体的压力和温度，其中所述气体可包括例如燃料、如空气之类的氧化剂或其组合。在火花点火式发动机中，燃料和氧化剂在所述气缸容积的上游或所述气缸容积内预混合，使得所述预混合的燃料和氧化剂的点火是通过电火花电弧穿过所述气缸容积内的空隙所启动。在压燃式发动机中，在所述气缸容积内的燃料-氧化剂混合物响应于所述容积内的温度和压力的时间历程而自动点火。更具体地，在直喷式压燃式发动机中，燃料在靠近所述压缩循环的峰值处喷入所述气缸容积中，并且所述燃料和氧化剂的点火在点火延迟时间后发生。从燃料-空气混合物燃烧中释放的热量对抗活塞做功，所述活塞通常经由连杆将所述功转移到旋转的曲轴。
加拿大专利公开2,178,012(以下称为“`012公开”)，标题为“活塞”，致力于解决降低往复式内燃发动机燃烧排放的问题。`012公开描述了一种活塞，其具有在其上表面中的燃烧室。在`012公开中的所述燃烧室是大体圆筒形而具有圆弧上边缘和下边缘，其中所述燃烧室的壁连接(meet)所述燃烧室的基部。然而，在`012公开中描述的所述燃烧室结构将所述燃烧室的深度联系至目标压缩比和所述活塞的顶表面上的目标挤气带区域的选择，从而限制可获得的自由几何度以达到其他目标发动机度量(metric)。
因此，需要一种改进的活塞，其提供用于满足目标发动机度量的几何自由度。
发明内容
在一个方面，本发明描述了一种用于内燃发动机的活塞，该活塞包括具有至少一个圆柱形表面的冠部，所述至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径；和上表面，该上表面被配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：平面型表面，其从所述活塞的所述纵向轴线径向向外延伸；第一凹形表面，其沿径向方向安置在所述平面型表面外侧，所述第一凹形表面具有第一曲率半径；和第二凹形表面，其沿径向方向安置在所述第一凹形表面外侧，所述第二凹形表面具有第二曲率半径，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
在另一方面，本发明描述了一种往复式内燃发动机，其包括安置在发动机气缸内的活塞。所述活塞包括具有至少一个圆柱形表面的冠部，所述至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径；和上表面，被配置为至少部分地面向所述往复式内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：平面型表面，其从所述活塞的所述纵向轴线径向向外延伸；第一凹形表面，其沿径向方向安置在所述平面型表面外侧，所述第一凹形表面具有第一曲率半径；和第二凹形表面，其沿径向方向安置在所述第一凹形表面外侧，所述第二凹形表面具有第二曲率半径，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
在另一个方面，本发明描述了一种用于内燃发动机的活塞，该活塞包括具有至少一个圆柱形表面的冠部，所述至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径；和上表面，被配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：具有第一曲率半径的第一凹形表面；沿径向方向安置在所述第一凹形表面外侧的第二凹形表面，所述第二凹形表面具有第二曲率半径，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径；和安置在所述第二凹形表面和所述挤气面之间的截头圆锥形表面，所述截头圆锥形表面朝向所述纵向轴线，所述截头圆锥形表面的直径沿着从第二凹形表面朝着所述挤气面延伸出去的纵向轴线方向减小。
在另一方面，本发明描述了一种用于内燃发动机的活塞，所述活塞包括冠部和上表面，所述冠部具有定心于所述活塞的纵向轴线上的至少一个圆柱形表面，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径，所述上表面配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：从所述活塞的纵向轴线径向向外延伸的平面型表面；沿径向方向安置在所述平面型表面外侧的第一凹形表面，该第一凹形表面具有第一曲率半径；以及安置在所述第一凹形表面和所述挤气面之间的截头圆锥形表面，所述截头圆锥形表面面向所述纵向轴线，该截头圆锥形表面的直径沿从所述第一凹形表面朝所述挤气面延伸出去的所述纵向轴线的方向减小。
在另一方面，本发明描述了一种用于内燃发动机的活塞，所述活塞包括冠部和上表面，所述冠部具有定心于所述活塞的纵向轴线上的至少一个圆柱形表面，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径，所述冠部在其中限定油道，所述上表面配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括：限定燃烧碗容积的燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：具有第一曲率半径的第一凹形表面；以及沿径向方向安置在所述第一凹形表面外侧的第二凹形表面，该第二凹形表面具有第二曲率半径，第二曲率半径小于所述第一曲率半径。所述油道通过壁与所述燃烧碗容积分开；该壁的第一面至少部分地由所述第二凹形表面限定，该壁的第二面至少部分地限定所述油道；所述壁的第二面与所述壁的第一面相对。
在另一方面，本发明描述了一种用于内燃发动机的活塞，所述活塞包括冠部和上表面，所述冠部具有至少一个圆柱形表面，至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径，所述冠部在其中限定油道，所述上表面配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖。所述上表面包括：限定燃烧碗容积的燃烧碗表面和挤气面，所述挤气面具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直。所述燃烧碗表面包括：具有第一曲率半径的第一凹形表面；以及安置在所述第一凹形表面和所述挤气面之间的截头圆锥形表面，所述截头圆锥形表面朝向所述纵向轴线，所述截头圆锥形表面的直径沿从所述第一凹形表面朝所述挤气面延伸出去的所述纵向轴线的方向减小。所述油道通过壁与所述燃烧碗容积分开；所述壁的第一面至少部分地由所述第一凹形表面限定，所述壁的第二面至少部分地限定所述油道；所述壁的第二面与所述壁的第一面相对。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个方面的活塞的侧视图。
图2示出了根据本发明的一个方面的活塞的俯视图。
图3示出了根据本发明的一个方面的发动机的横截面示意图。
图4示出了根据本发明的一个方面的图2所示活塞沿剖面线4--4的横截面图。
图5示出了根据本发明的一个方面的图2所示活塞沿剖面线4--4横截面图。
图6示出了图5中标注为细节A的活塞的横截面图的一部分。
图7示出了图5中标注为细节A的活塞的横截面图的一部分。
图8示出了图5中标注为细节A的活塞的横截面图的一部分。
具体实施方式
应理解，图1示出了根据本发明的一个方面的活塞100的侧视图，以及图2示出了根据本发明的一个方面的活塞100的俯视图。所述活塞100包括冠部102，且可包括裙部104。所述冠部102限定围绕所述活塞100的周向周边的周向环带106。所述周向环带106可包括两个或更多个圆柱形表面108，所述圆柱形表面108在其之间限定至少一个周向环槽110。每一周向环槽110可配置为保持压缩环、油环或其他本领域技术人员所熟知的活塞环。
至少一个所述圆柱形表面108以所述活塞100的纵向轴线112定心。所述活塞100的径向方向114垂直于所述纵向轴线112延伸，且所述活塞100的压缩方向116沿所述纵向轴线112远离该活塞100的顶表面118延伸。周向方向120围绕所述活塞100的周边延伸并垂直于所述径向方向114。
活塞100的外径122可通过圆柱形表面108之一的直径来限定。然而，应理解，两个或多个圆柱形表面108各自可具有不同的直径或相同的直径。顶表面118的外径124可相对于压缩方向116通过最上面的圆柱形表面126的直径来限定。
活塞100的顶表面118从纵向轴线112延伸至顶表面118的外径124。应理解，活塞100的顶表面118可包括：在纵向轴线112与顶表面118的外径124之间、沿纵向方向112、径向方向114、周向方向120或其组合延伸的特征。
活塞100的顶表面118可包括挤气面128和燃烧碗表面130。根据本发明的一方面，挤气面128的至少部分和燃烧碗表面130的至少部分面向压缩方向116。这里，面向压缩方向116的表面可能表示垂直于该表面的矢量在压缩方向116上具有分量。根据本发明的另一方面，挤气面128的整体面向压缩方向116。例如，挤气面128的内径132可通过挤气面128的内边缘134来限定，并且在顶表面118的内径132与外径124之间延伸的挤气面128的整体可面向压缩方向116。
根据本发明的又一方面，燃烧碗表面130的至少部分背对压缩方向116。例如，安置在挤气面128内边缘134与燃烧碗表面130直径136之间的燃烧碗表面130的部分可位于沿纵向轴线112在挤气面128下方或沿径向方向114在挤气面128的内边缘134外侧，使得燃烧碗表面130的该部分背对压缩方向116。
图3示出根据本发明的一方面的发动机150的横截面示意图。发动机150包括具有内表面154的发动机气缸152，该内表面154限定其中贯穿的气缸膛156，所述活塞100可滑动地安置在该气缸膛156内；以及安置在发动机气缸152顶部的气缸盖158。活塞100可通过连接杆(未示出)可操作地耦接到曲轴(未示出)，例如根据常规方法，枢转地耦接到活塞100的销钉轴颈(pinjoumal)160。此外，活塞100可通过安置在一个或多个环形槽110中的一个或多个环形物162接合发动机气缸152的内表面154(参见图1)。尽管图3仅示出了一个发动机气缸152，但应当理解，发动机150可包括大于或等于一个的任意数量的发动机气缸152。
燃烧室168可通过活塞100的顶表面118(其包括燃烧碗表面130和挤气面128)、活塞环162、发动机气缸152的内表面154以及气缸盖158的内表面170来限定。图3中示出发动机150，其配置有沿压缩方向116位于压缩行程上止点(TDC)附近的活塞100，使得活塞100与气缸盖158之间的距离为最短。活塞还可位于下止点(BDC)，此处活塞100与气缸盖158之间的距离为最长。
发动机150的压缩比可定义为：活塞处于BDC时的燃烧室168容积除以活塞处于TDC时的燃烧室168容积。因此，应当理解，发动机150的压缩比可取决于参数，例如像燃烧碗表面130限定的容积、气缸盖158的内表面170限定的容积、挤气面128与TDC处气缸盖158的内表面170之间的距离171、销钉轴颈160的中心线与挤气面128之间的活塞100的压缩高度178、连接杆(未示出)的长度以及主轴承轴颈与曲轴(未示出)的连接杆轴承轴颈之间的偏移距离。根据本发明的一方面，压缩高度178范围在从气缸膛156的标称直径179的约67％到约73％。根据本发明的另一方面，压缩高度178为气缸膛156的标称直径179的约70％。
气缸盖158可限定贯穿其的至少一个进气口172、贯穿其的至少一个排气口174或其组合，使得氧化剂或氧化剂和燃油的混合物可经由该至少一个进气口172进入燃烧室168，并且燃烧产物可经由该至少一个排气口174离开燃烧室168。例如，根据本领域普通技术人员已知的常规方法，进气阀和排气阀可以选择性地阻断或影响进气口172或排气口174与燃烧室168之间的流体连通。为提升其他特征的清晰度，图3中省略了进气阀和排气阀。
根据本发明的一个方面，发动机150是火花点火式发动机，其包括至少一个火花塞176，火花塞176具有安置在燃烧室内的电极177。因此，发动机150可以不包括安置在燃烧室内并与其流体连通的燃料喷射器。根据本发明的另一个方面，发动机150可以是直接喷射压燃式发动机，其在所述至少一个火花塞176的位置包括高压燃料喷射器，其中该高压燃料喷射器配置成在靠近压缩冲程的上止点(TDC)处将燃料注入燃烧室168。根据本发明的又一个方面，发动机150可以是均质充量压燃式发动机(homogeneouschargecompressionignitionengine)，其没有火花塞176或没有配置成在靠近压缩冲程的上止点(TDC)处注入燃料的燃料喷射器。此外，发动机150可以基于四冲程循环、两冲程循环或任何其它用于往复式内燃发动机(对于本领域的普通技术人员是已知的)的热力循环来操作。
图4示出了沿图2中所示的剖面线4--4的活塞100的剖面图。活塞100的燃烧碗表面130可以包括：平面型表面200、第一凹形表面202、第二凹形表面204、截头圆锥形表面206其组合，或本领域的普通技术人员已知的其它表面。平面型表面200、第一凹形表面202、第二凹形表面204或截头圆锥形表面206中的任一者可以包括具有回转轴线的回转表面，该回转轴线与纵向轴线112同心、平行于纵向轴线112，或相对于纵向轴线112有另一种布置。
根据本发明的一个方面，平面型表面200为平坦表面，其在平面型表面200的周界208内基本上不具有曲率。平面型表面200可以从纵向轴线112基本上沿径向方向114延伸至平面型表面200的周界208。根据本发明的另一个方面，平面型表面200的圆形周边或周界基本上呈圆形，所述圆形周边或周界基本上以纵向轴线112定心。根据本发明的又一个方面，平面型表面200限定了燃烧碗表面130的下述点——即所述点其沿纵向轴线112距离挤气面表面128最远。
平面型表面200整体可以面向压缩方向，使得矢量188(参见图7)可以沿纵向轴线112具有沿压缩方向116指向的分量，所述矢量188以平面型表面200上的点为始发端并定向成垂直于平面型表面200。此外，矢量188可以定向成平行于纵向轴线112。
如图4所示，第一凹形表面202可以沿径向方向114安置在平面型表面200外侧。可替代地，将会理解，第一凹形表面202可以从纵向轴线112延伸，使得在第一凹形表面202内沿径向方向114不存在平面型表面200。第一凹形表面202的凹形表面可以至少部分地面向压缩方向116。例如，如图7所示，矢量180可以沿纵向轴线112具有沿压缩方向116指向的分量，所述矢量180以第一凹形表面202上的点为始发端并定向成垂直于第一凹形表面。根据本发明的一个方面，第一凹形表面202整体可至少部分地面向压缩方向116，使得垂直于第一凹形表面的所有矢量沿纵向轴线112具有沿压缩方向116指向的分量。
如图4所示，第一凹形表面202可以在第一界面210处毗邻平面型表面200。但是，将会理解，一个或多个其它的表面可以安置在平面型表面200和第一凹形表面202之间，以形成连续的燃烧碗表面130。在第一界面210处，平面型表面200在径向方向114上的斜率(slope)可以与第一凹形表面202在径向方向114上的斜率相符，使得从平面型表面200至第一凹形表面202的过渡是平滑的。在第一界面210处，平面型表面200在径向方向114上的斜率可以为零。
第二凹形表面204可以沿径向方向114安置在第一凹形表面202、平面型表面200或两者外侧，使得该第二凹形表面的凹形表面至少部分地面向压缩方向116。根据本发明的一个方面，第二凹形表面204的一部分可以至少部分地背向压缩方向116。例如，如图7所示，矢量182可以沿纵向轴线112不具有沿压缩方向116指向的分量，所述矢量182以第二凹形表面204上的第一点为始发端并定向成垂直于第二凹形表面204。根据本发明的另一个方面，第二凹形表面204的一部分可以至少部分地面向所述压缩方向。例如，如图7所示，矢量184可以沿纵向轴线112具有沿压缩方向116指向的分量，所述矢量184以第二凹形表面204上的第二点为始发端并定向成垂直于第二凹形表面204。
如图4所示，第二凹形表面204可以在第二界面212处毗邻第一凹形表面202。但是，将会理解，一个或多个其它的表面可以安置在第一凹形表面202和第二凹形表面204之间，以形成连续的燃烧碗表面130。在第二界面212处，第一凹形表面202在径向方向114上的斜率可以与第二凹形表面204在径向方向114上的斜率相符，使得从第一凹形表面202至第二凹形表面204的过渡是平滑的。根据本发明的一个方面，第二凹形表面204不毗邻挤气面128，其中“毗邻挤气面”可包括：安置在其之间的去毛刺的(deburred)表面或其它尖锐半径的(sharpradius)表面。
截头圆锥形表面206可以安置成沿径向方向114在第二凹形表面204、第一凹形表面202、平面型表面200或者它们的组合的外侧。根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面206的直径214可以沿压缩方向116减小，使得所有该截头圆锥形表面206均不面朝压缩方向116。例如，如图7所示，矢量186起始于截头圆锥形表面206上的任何点并在起始点处垂直定向于截头圆锥形表面206，该矢量186可能不具有沿着指向压缩方向116的纵向轴线112的分量。
如图4所示，截头圆锥形表面206可以在第三界面216处毗邻第二凹形表面204。但是，将会理解，一个或多个其它的表面可以安置在第二凹形表面204和截头圆锥形表面206之间，以形成连续的燃烧碗表面130。在第三界面216处，第二凹形表面204在径向方向114上的斜率可以与截头圆锥形表面206在径向方向114上的斜率匹配，使得从第二凹形表面204向截头圆锥形表面206的过渡是平滑的。
挤气面表面128可以安置成沿径向方向114、至少部分地在截头圆锥形表面206、第二凹形表面204、第一凹形表面202、平面型表面200或者它们的组合的外侧。根据本发明的一个方面，所有的截头圆锥形表面206可以安置在大于或等于挤气面表面128的内边缘134的径向位置处。
挤气面表面128可以在第四界面218处毗邻截头圆锥形表面206。根据本发明的一个方面，第四界面218可以是挤气面表面128的内边缘134。然而，应当理解，一个或多个表面可以安置在截头圆锥形表面206和挤气面表面128之间。
在第四界面218处，截头圆锥形表面206在径向方向114上的斜率可以不同于挤气面表面128的斜率，使得从截头圆锥形表面206向挤气面表面128的过渡是尖锐或突兀的。挤气面表面128在径向方向114的斜率可以在第四界面218处基本上为零。进一步，挤气面表面128在径向方向的斜率可以在整个挤气面表面128上基本为零。
应当理解，本文所述的毗邻表面，例如，诸如挤气面表面128和截头圆锥形表面206，可以包括在其之间的去毛刺的边缘或其他尖锐半径的边缘，并仍被认为是毗邻的，如本发明所预期。根据本发明的一个方面，燃烧碗表面130可以基本上无任何凸形表面，使得活塞100可以包括在挤气面表面128和截头圆锥形表面206之间的例如去毛刺的边缘或其他尖锐半径的边缘、并仍具有大致无任何凸形表面的燃烧碗表面130。
根据本发明的一个方面，从纵向轴线112向第一凹形表面202延伸的燃烧碗表面130的一部分无任何凸曲率。根据本发明的另一个方面，从纵向轴线112向截头圆锥形表面206延伸的燃烧碗表面130的一部分无任何凸曲率。根据本发明的又一个方面，从纵向轴线112基本上向挤气面表面128的内边缘134延伸的燃烧碗表面130的一部分无任何凸曲率。这里，应当理解，基本上延伸到挤气面表面128的内边缘的燃烧碗表面130的一部分可以排除本领域普通技术人员已知的去毛刺的边缘或其他尖锐半径的表面处理，其中，燃烧碗表面130可以毗邻挤气面表面128。
进一步，应当理解，无凸曲率的表面可以包括平面型表面、截头圆锥形表面、凹形表面等。不存在凸曲率可能不一定意指：在平坦平面型表面、截头圆锥形表面、凹形表面等之中的任意特定表面。例如，无任何凸曲率的表面不必是平坦的。
可以理解，图5示出了沿图2中的剖面线4--4的活塞100的剖视图；而图6示出了如图5细节A所示的活塞100的剖视图的一部分。在图6中，第一凹形表面202可以包括具有第一曲率半径250和第一回转半径252的第一超环表面(toroidalsurface)。第一曲率半径从第一曲率中心254向第一凹形表面202延伸。第一回转半径252从第一曲率中心254向第一回转轴线256延伸。根据本发明的一个方面，第一回转轴线256平行于纵向轴线112。根据本发明的另一个方面，第一回转轴线256与纵向轴线112同轴。
第二凹形表面204可以包括具有第二曲率半径258和第二回转半径260的第二超环表面。第二曲率半径从第二曲率中心262向第二凹形表面204延伸。第二回转半径260从第二曲率中心262向第二回转轴线266延伸。根据本发明的一个方面，第二回转轴线266平行于纵向轴线112。根据本发明的另一个方面，第二回转轴线266与纵向轴线112同轴。
第一超环表面可以对向于(subtend)围绕第一曲率中心254测量的第一扇形角度268。根据本发明的一个方面，第一扇形角度268从位于平面型表面200与第一凹形表面202之间的第一界面210延伸至位于第一凹形表面202与第二凹形表面204之间的第二界面212。应当理解的是，在没有平面型表面200的配置下，第一回转半径252可以为零且扇形角度268可由纵向轴线112平分。第二超环表面可以对向于围绕第二曲率中心262测量的第二扇形角度270。根据本发明的一个方面，第二扇形角度270从位于第一凹形表面202与第二凹形表面204之间的第二界面212、和位于第二凹形表面204与截头圆锥形表面206之间的第二界面214延伸。
第一扇形角度268范围可在从约10度至约150度。可选地，在另一配置下，扇形角度268范围可在从约15度至约35度。根据本发明的一个方面，第一扇形角度268为约25度。第二扇形角度270范围可在从约20度至约115度。可选地，在另一配置下，扇形角度270范围可在从约65度至约85度。根据本发明的一个方面，第二扇形角度270为约75度。
第一曲率中心254可以安置在燃烧碗容积272的外侧，该燃烧碗容积272由燃烧碗表面130定义。类似地，第一曲率中心254可以安置在位于压缩方向116上的挤气面128的上方。第二曲率中心262可以安置在容积272的内侧。进一步，第二曲率中心262可以安置在位于压缩方向116上的第三界面216的下方。根据本发明的一方面，活塞100包括第一凹形表面202以及第二凹形表面，该第一凹形表面具有安置在由燃烧碗表面130定义的容积272外侧的第一曲率中心254，该第二凹形表面具有安置在由燃烧碗表面130定义的容积272内的第二曲率中心262。
根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面206与纵向轴线112形成了呈约5度和约15度之间的角度274。根据本发明的另一个方面，其中活塞100具有不同的配置，截头圆锥形表面206与纵向轴线112形成了呈约8度和约12度之间的角度274。根据本发明的又一个方面，其中活塞100具有另一不同的配置，截头圆锥形表面206与纵向轴线112形成了呈约10度的角度274。
图8示出了图5中标注为细节A的活塞100的横截面图的一部分。如图8所示，冠部102在此限定油道302。油道302可以通过壁304而与燃烧碗容积272分开。壁304的第一面306可以至少部分地由燃烧碗表面130的第二凹形表面204定义，且壁304包括至少部分地定义油道302的第二面308，在此第二面308与第一面306相对。
第二面308可包括凸部，该凸部面向油道302且具有从凸曲率半径312的中心延伸至壁304的第二面308的凸曲率半径310。根据本发明的一个方面，凸曲率半径312的中心位于燃烧碗容积272内。根据本发明的另一个方面，凸曲率半径312的中心和第二曲率中心262之间的距离316小于壁304的厚度318，其中厚度318沿着线320测量，所述线320从第二曲率中心262延伸至第二凹形表面204且垂直于第二凹形表面204。因此，这样配置的壁可提供壁304与油道302之间有益的热连通(thermalcommunication)，而且同时提供给活塞100的冠部102有益的机械强度。
工业实用性
发明大体上应用于往复式热发动机，且更具体地应用于用于往复式内燃发动机150的活塞100。发动机150可以适用于燃烧燃料氧化剂混合物以释放呈热能形式的化学能，且将该热能转换成用于机器的机械轴动力。发动机可以被结合到用于执行工业(例如，例如采矿业、建筑业、农业、公用电力发电、运输业、或任何其它本领域已知的行业)相关操作的机器中。例如，机器可以是固定式发电机组，其包括由发动机150驱动来产生电能的发电机。可选地，机器可以使用来自发动机150的轴动力来驱动设备，例如泵、压缩机或其它本领域普通技术人员已知的由轴动力供应受益的工业设备。
例如，往复式内燃发动机的性能可以通过一些度量(例如燃料消耗、废气排放物成分、运行稳定性、和部件寿命)来评价。越来越严格的排放法规和持续增加的燃料价格已经使申请人有动机去开发新的往复式燃烧发动机的配置和部件结构，以特别是减少废气排放和降低燃料消耗。因此，申请人已经发现一些方法，以放宽与传统途径有关的设计约束，且使用新的自由度来设计用于同时减少排放和燃料消耗，以及改善运行稳定性而无需折衷其它度量(例如部件寿命)。
参见图3，活塞100朝向气缸盖158的平移可在燃烧室168内产生流体运动或充量(charge)运动。这样的一种流体运动模式为所谓的挤气作用，由此在挤气面128和气缸盖158的内表面170之间的流体通过活塞100朝向气缸盖158的运动在径向方向114上朝向纵向轴线112被驱使。进而，在活塞100在压缩冲程中密切接近气缸盖158时可产生流体的较高速度的径向喷射。通过挤气作用产生的流体的径向喷射可用于在燃烧过程中有益地增大燃烧室内的湍流。通过调整尤其是挤气面表面128相对于气缸膛156直径的相对面积以及活塞的挤气面128与气缸盖158的内表面170之间的间隙的尺寸，可以改变挤气作用的强度。
由于对于给定的压缩或容积比，挤气面面积是与燃烧碗深度相结合，诸如如上所述的′012公开中所描述的方法等的传统方法在可被利用的挤气程度方面受到限制。然而，申请人发现：因为传统的增加挤气面面积的方法产生较深的燃烧碗形状，所以挤气作用强度的可源自增强的挤气作用的益处变得受抑(frustrated)或丧失益处。
进而，申请人在此公开了使燃烧碗深度不与挤气面面积128相结合的新型燃烧碗几何结构，从而在没有使燃烧碗深度314(见图3)增加的缺点的情况下实现了较高的挤气强度。事实上，本发明的各个方面提出了在不过度增加燃烧碗深度314的情况下相比于传统方法通过增加挤气作用强度而得益的燃烧碗几何结构。
根据本发明的一个方面，在径向方向114、在挤气面表面128的内边缘134与活塞100的外径122之间的距离，范围为活塞100的外径122的约18％至约28％。根据本发明的另一个方面，在径向方向114、在挤气面表面128的内边缘134与活塞100的外径122之间的距离，为活塞100的外径122的约23％。根据本发明的又一方面，挤气面表面的面积，范围为基于活塞100的外径122的面积的约59％至约81％。根据本发明的又一方面，挤气面表面的面积为基于活塞100的外径122的面积的约71％。
进一步地，本发明的各个方面提供这些优点，而不引进复杂且比较昂贵的凸出表面作为燃烧碗表面130的部分。例如，如图4中最佳地所示，本发明的各个方面，通过采用诸如平面型表面202、恒定半径凹形表面202和204、截头圆锥形表面206、对于一般技术人员已知的其他类似的非凸形表面或者它们的组合等的简单表面，从而相对于传统方法对废气排放和燃料经济性提供了改进。
在下面描述了对应于本发明的一个非限制方面的工作示例。对发动机150进行了测试，该发动机150具有在多个发动机气缸152中的多个活塞100。发动机气缸152的内表面154的标称直径约为6.7英寸(170mm)。被测试的活塞100具有约为4.7英寸(119mm)的压缩高度178，其大约为气缸膛156的标称直径179的70％。活塞100的最大外径与气缸膛156的标称直径179之间的差值，小于气缸膛156的标称直径179的0.5％。
被测试的活塞100具有：基于气缸膛内部直径179、延伸跨越气缸膛156的横截面积的约70％的环形平坦挤气面128。挤气面128从约为3.6英寸(91mm)的内部直径延伸到活塞100的基本上整个外径。进一步地，被测试的活塞100的燃烧碗深度314为气缸膛156的标称直径的约28％。被测试的活塞100的燃烧碗表面130包括平面型表面200，该平面型表面200从纵向轴线112在径向方向114上延伸并且毗邻具有约2.2英寸(57mm)(见图6)的曲率半径250的第一凹形表面202。平面型表面200的圆形直径约为1.6英寸(40mm)。第一凹形表面202毗邻具有约为0.5英寸(12mm)的曲率半径的第二凹形表面204，且第二凹形表面204毗邻相对于纵向轴线112倾斜约10度的截头圆锥形表面206。截头圆锥形表面206基本上毗邻挤气面表面128的内边缘134。
发动机150配置为对活塞100工作示例进行测试，以根据四冲程火花点火循环、燃烧气体烃燃料和空气的预混合物。被测试的活塞100在发动机150内具有约为9.75∶1的压缩比或者容积比。活塞100的该工作示例相比于传统方法，降低了制动燃油消耗率(brake-specificfuelconsumption，BSFC)，该制动比燃油消耗率范围约为离散等效的(discreteequivalent)制动排气NOx水平(brake-specificexhaustNOxlevel)的范围的约0.5％至约1.5％。对于相同范围的离散等效的制动NOx水平，相比于传统方法，对活塞100的工作示例的测试同样降低了气缸指示平均有效压力(indicatedmeaneffectivepressure，IMEP)的协方差约15％至约35％、且降低了总燃烧时间约5％至10％。IMEP的协方差的降低说明：燃烧更加剧烈、稳定。应理解，通过调整对本领域普通技术人员已知的发动机150的运行，可将这些所描述的BFSC、IMEP协方差及总燃烧时间在恒定NOx下的降低转换为NOx排放物或是其它性能指标的改进。
某些用于减少废气排放物的策略可能会影响部件的寿命。例如，废气排放物中的氮氧化物(统称为“NOx”)通过操作发动机150可能会减少，发动机150具有与常规实施相比更稀薄的燃料和氧化剂的混合物。然而，这样的稀薄混合物可能会增加活塞的温度，导致燃烧不稳定，或者两者兼有，这样可能减少活塞的寿命。因此，申请人发现除了有改进用于增强稀薄的燃料氧化剂混合物的燃烧稳定性的需求之外还需要改善用于活塞冷却的热传递策略，且本发明的一些方面结合提供新的活塞结构来满足如上所述的需求。
如上所述，申请人已经公开了燃烧碗表面130，该燃烧碗表面130可包括两个不同的凹形表面(例如图4和图6中的202和204)以促进热量从壁304传递至驻留在油道302内的油，而且同时提供高的机械强度，因而促进活塞100的工作寿命。进一步，所述两个不同的凹形表面还可同时有助于提供设计的灵活性以减少废气排放物和燃料消耗。
本发明的一方面描述了用于内燃发动机的活塞，其包括：
冠部，其包括至少一个圆柱形表面，所述至少一个圆柱形表面定心于活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定活塞的外径；以及
上表面，该上表面被配置成至少部分地面向内燃发动机的气缸盖，所述上表面包括：
燃烧碗表面，和
挤气面，该挤气面具有沿着径向方向相距纵向轴线第一距离安置的内边缘，该径向方向与纵向轴线是垂直，
所述燃烧碗表面包括：
从活塞的纵向轴线径向向外延伸的平面型表面，
沿径向方向安置在平面型表面的外侧的第一凹形表面，该第一凹形表面具有第一曲率半径，以及
沿径向方向安置在第一凹形表面的外侧的第二凹形表面，该第二凹形表面具有第二曲率半径，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
根据本发明的一个方面，燃烧碗表面还包括安置在第二凹形表面和挤气面之间的截头圆锥形表面，该截头圆锥形表面面向纵向轴线，该截头圆锥形表面的直径沿着从平面型表面朝向挤气面延伸出去的纵向轴线方向减小。
根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面是基本上定心于纵向轴线上的回转表面。
根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面相对于纵向轴线限定呈约5度和约15度之间的角度。
根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面相对于纵向轴线限定呈约8度和约12度之间的角度。
根据本发明的一个方面，该截头圆锥形表面相对于纵向轴线限定呈约10度的角度。
根据本发明的一个方面，燃烧碗表面的平面型表面基本上垂直于纵向轴线。
根据本发明的一个方面，该平面型表面的外周边基本上为圆形。
根据本发明的一个方面，平面型表面的基本上圆形的外周边基本上定心于纵向轴线上。
根据本发明的一个方面，第一凹形表面包括具有与纵向轴线基本同轴的回转轴线的回转表面。
根据本发明的一个方面，第二凹形表面包括具有与纵向轴线基本同轴的回转轴线的回转表面。
根据本发明的一个方面，第一凹形表面的径向最内边缘毗邻平面型表面的外周边，这样第一凹形表面在第一凹形表面的径向最内边缘的径向倾斜率等于平面型表面在平面型表面的外周边的倾斜率。
根据本发明的一个方面，第二凹形表面的径向最内边缘毗邻第一凹形表面的径向最外边缘，这样第二凹形表面在第二凹形表面的径向最内边缘的径向倾斜率等于第一凹形表面在第一凹形表面的径向最外边缘的径向倾斜率。
根据本发明的一个方面，截头圆锥形表面的径向最外边缘毗邻第二凹形表面的径向最外边缘，这样截头圆锥形表面在截头圆锥形表面的径向最外边缘的径向倾斜率等于第二凹形表面在第二凹形表面的径向最外边缘的径向倾斜率。
根据本发明的一个方面，截头圆锥形表面基本上从第二凹形表面的径向最外边缘延伸至挤气面的内边缘。
根据本发明的一个方面，挤气面包括回转平面型表面，该旋转平面型表面基本上从挤气面的内边缘延伸至活塞的外径。
根据本发明的一个方面，从挤气面的内边缘到挤气面的径向外边缘的径向尺寸不小于活塞外径的约18％。
根据本发明的一个方面，从挤气面的内边缘到挤气面的径向外边缘的径向尺寸范围在活塞外径的约18％和约27％之间。
根据本发明的一个方面，从挤气面的内边缘到挤气面的径向外边缘的径向尺寸为活塞外径的约23％。
根据本发明的一个方面，冠部限定油道，燃烧碗表面限定燃烧碗容积，油道通过壁与燃烧碗容积分开，第二凹形表面至少部分地限定壁的第一面。
根据本发明的一个方面，壁包括相对第一面的第二面，而第二面包括面向油道的凸形表面。
根据本发明的一个方面，第一曲率中心和第二曲率中心之间的距离小于沿着从第一曲率中心到第一凹形表面延伸的线测量的壁的厚度，该线与第二凹形表面垂直。
根据本发明的一个方面，平面型表面包括从纵向轴线延伸到平面型表面的外周边的回转表面。
根据本发明的一个方面，第二凹形表面不毗邻挤气面。
本发明的一个方面描述了一种往复式内燃发动机，其包括：
安置在发动机气缸内的活塞，该活塞包括：
具有至少一个圆柱形表面的冠部，该至少一个圆柱形表面定心于该活塞的纵向轴线上，该至少一个圆柱形表面的直径限定该活塞的外径；和
被配置为至少部分地面向该往复式内燃发动机的气缸盖的上表面，该上表面包括：
燃烧碗表面，和
挤气面，该挤气面具有沿着径向方向相距纵向轴线第一距离安置的内边缘，该径向方向与纵向轴线垂直，
该燃烧碗表面包括：
从活塞的纵向轴线径向向外延伸的平面型表面，
沿径向方向安置在平面型表面的外侧的第一凹形表面，该第一凹形表面具有第一曲率半径，和
沿径向方向安置在第一凹形表面的外侧的第二凹形表面，该第二凹形表面具有第二曲率半径，该第二曲率半径小于该第一曲率半径。
根据本发明的一个方面，该往复式内燃发动机进一步包括在压缩方向的活塞上方的发动机气缸上安置的气缸盖、由活塞、发动机气缸和气缸盖的内表面限定的燃烧室；和火花塞，该火花塞具有安置在燃烧室内的电极。
根据本发明的一个方面，该往复式内燃发动机进一步包括在压缩方向的活塞上方的发动机气缸上安置的气缸盖、由活塞、发动机气缸和气缸盖的内表面限定的燃烧室；和与燃烧室流体连通的高压燃料喷射器。
根据本发明的一个方面，该往复式内燃发动机不包括安置在燃烧室中并与燃烧室流体连通的高压燃料喷射器。
根据本发明的一个方面，该往复式内燃发动机的压缩比范围在约9.5∶1至约10.5∶1。
根据本发明的一个方面，该往复式内燃发动机的压缩比为约9.75∶1。
本发明的一个方面描述了一种内燃发动机的活塞，其包括：
具有至少一个圆柱形表面的冠部，该至少一个圆柱形表面定心于该活塞的纵向轴线上，该至少一个圆柱形表面的直径限定该活塞的外径；和
被配置为至少部分地面向该内燃发动机的气缸盖的上表面，该上表面包括：
燃烧碗表面，和
挤气面，该挤气面具有沿着径向方向相距纵向轴线第一距离安置的内边缘，该径向方向与纵向轴线垂直，
该燃烧碗表面包括：
具有第一曲率半径的第一凹形表面，
沿径向方向安置在第一凹形表面的外侧的第二凹形表面，该第二凹形表面具有第二曲率半径，该第二曲率半径小于该第一曲率半径，和
安置在该第一凹形表面和该挤气面之间的截头圆锥形表面，该截头圆锥形表面面向该纵向轴线，该截头圆锥形表面的直径沿着从该第二凹形表面朝着该挤气面延伸出去的纵向轴线的方向减小。
根据本发明的一个方面，燃烧碗表面进一步包括在径向方面的第一凹形表面内侧安置的平面型表面。
根据本发明的一个方面，该平面型表面具有基本上定心于纵向轴线上的圆形外周边。
本发明的一个方面描述了一种内燃发动机的活塞，其包括：
具有至少一个圆柱形表面的冠部，该至少一个圆柱形表面定心于该活塞的纵向轴线上，该至少一个圆柱形表面的直径限定该活塞的外径；和
被配置为至少部分地面向该内燃发动机的气缸盖的上表面，该上表面包括：
燃烧碗表面，和
挤气面，该挤气面具有沿着径向方向相距纵向轴线第一距离安置的内边缘，该径向方向与纵向轴线垂直，
该燃烧碗表面包括：
从活塞的纵向轴线径向向外延伸的平面型表面，
沿径向方向安置在平面型表面的外侧的第一凹形表面，该第一凹形表面具有第一曲率半径，和
安置在所述第一凹形表面和所述挤气面之间的截头圆锥形表面，所述截头圆锥形表面向所述纵向轴线，所述截头圆锥形表面的直径沿着从所述第一凹形表面朝着所述挤气面延伸出去的所述纵向轴线方向减小。
根据本发明的一个方面，用于所述内燃发动机的所述活塞还包括沿径向方向安置在所述第一凹形表面外侧的第二凹形表面，所述的第二凹形表面具有与所述第一曲率半径不同的第二曲率半径。
根据本发明的一个方面，所述第一曲率半径大于所述第二曲率半径。
本发明的一个方面描述了一种用于内燃发动机的活塞，其包括：
冠部，其包括至少一个圆柱形表面，所述至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径，所述冠部在其内限定油道；以及
上表面，其被配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖，所述上表面包括：
燃烧碗表面，其限定燃烧碗容积，以及
挤气面，其具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直，
其中，所述燃烧碗表面包括：
具有第一曲率半径的第一凹形表面，和
沿径向方向安置在所述第一凹形表面的外侧的第二凹形表面，所述第二凹形表面具有第二曲率半径，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径，且
其中，所述油道通过壁与所述燃烧碗容积分开，所述壁的第一面至少部分地由所述第二凹形表面限定，所述壁的第二面至少部分地限定所述油道，所述壁的所述第二面与所述壁的所述第一面相对。
根据本发明的一个方面，所述第二面包括面向所述油道的凸形表面。
根据本发明的一个方面，所述第一曲率中心和所述第二曲率中心之间的距离小于沿着从所述第一曲率中心到所述第一凹形表面延伸的线测量的所述壁的厚度，所述线与所述第二凹形表面垂直。
本发明的一个方面描述了一种用于内燃发动机的活塞，其包括：
冠部，其包括至少一个圆柱形表面，所述至少一个圆柱形表面定心于所述活塞的纵向轴线上，所述至少一个圆柱形表面的直径限定所述活塞的外径，所述冠部在其内限定油道；以及
上表面，其被配置为至少部分地面向所述内燃发动机的气缸盖，所述上表面包括：
燃烧碗表面，其限定燃烧碗容积，和
挤气面，其具有沿着径向方向相距所述纵向轴线第一距离安置的内边缘，所述径向方向与所述纵向轴线垂直，
其中，所述燃烧碗表面包括：
具有第一曲率半径的第一凹形表面，和
安置在所述第一凹形表面和挤气面之间的截头圆锥形表面，所述截头圆锥形表面面向所述纵向轴线，所述截头圆锥形表面的直径沿着从第一凹形表面朝着所述挤气面延伸出去的纵向轴线方向减小，且
其中所述油道通过壁与所述燃烧碗容积分开，所述壁的第一面至少部分地由所述第一凹形表面限定，所述壁的第二面至少部分地限定所述油道，所述壁的所述第二面与所述壁的所述第一面相对。
根据本发明的一个方面，所述第二面包括面向所述油道的凸形表面。
根据本发明的一个方面，所述第一曲率中心和所述第二曲率中心之间的距离小于沿着从所述第一曲率中心到所述第一凹形表面延伸的线测量的所述壁的厚度，所述线与所述第一凹形表面垂直。
应领会，前面的描述提供了所公开系统和技术的示例。但是，预期的是，本发明的其他实施方式可与前述示例在细节上不同。对于本发明及其示例的所有参照意图是在该点上参照所描述的特定示例，而并不意图暗示更一般地对于本发明的范围的任何限制。关于某些特征的区别和批评的所有语言旨在表明缺少对这些特征的偏好，而不是将这些特征完全排除在本发明的范围之外，另有指示除外。
除非在此另外指出，否则在此对数值范围的叙述仅仅用作一种速记方法，分别涉及落入范围内的各单独数值，并且各单独数值包含在说明书内，如同在此个别列举一样。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，本文另有说明或者上下文清楚地相反地指明除外。

Claims (10)

1.一种用于内燃发动机(150)的活塞(100)，其包括：
冠部(102)，其包括至少一个圆柱形表面(108)，所述至少一个圆柱形表面(108)定心于所述活塞(100)的纵向轴线(112)上，所述至少一个圆柱形表面(108)的直径限定所述活塞(100)的外径(122)；以及
上表面(118)，其被配置为至少部分地面向所述内燃发动机(150)的气缸盖(158)，所述上表面(118)包括：
燃烧碗表面(130)，和
挤气面(128)，其具有沿径向方向(114)相距所述纵向轴线(112)第一距离安置的内边缘(134)，所述径向方向(114)与所述纵向轴线(112)垂直，
所述燃烧碗表面(130)包括：
平面型表面(200)，其从所述活塞(100)的所述纵向轴线(112)径向向外延伸，
第一凹形表面(202)，其沿所述径向方向(114)安置在所述平面型表面(200)外侧，所述第一凹形表面(202)具有第一曲率半径(250)，和
第二凹形表面(204)，其沿所述径向方向(114)安置在所述第一凹形表面(202)外侧，所述第二凹形表面(204)具有第二曲率半径(258)，所述第二曲率半径(258)小于所述第一曲率半径(250)。
2.根据权利要求1所述的活塞(100)，其中所述燃烧碗表面(130)还包括被安置在所述第二凹形表面(204)与所述挤气面(128)之间的截头圆锥形表面(206)，所述截头圆锥形表面(206)面向所述纵向轴线(112)，所述截头圆锥形表面(206)的直径沿从所述平面型表面(200)朝向所述挤气面(128)延伸出去的所述纵向轴线(112)的方向减小。
3.根据权利要求2所述的活塞(100)，其中，所述截头圆锥形表面(206)是基本上定心于所述纵向轴线(112)上的回转表面。
4.根据权利要求2所述的活塞(100)，其中，所述截头圆锥形表面(206)相对于所述纵向轴线(112)限定一角度，所述角度介于约5度与约15度之间。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的活塞(100)，其中，所述燃烧碗表面(130)的所述平面型表面(200)基本上垂直于所述纵向轴线(112)。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的活塞(100)，其中，所述第二凹形表面(204)包括具有基本上与所述纵向轴线(112)同轴的回转轴线(266)的回转表面。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的活塞(100)，其中，所述第二凹形表面(204)的径向最内边缘毗邻所述第一凹形表面(202)的径向最外边缘，使得所述第二凹形表面(204)在所述第二凹形表面(204)的所述径向最内边缘处的径向斜率等于所述第一凹形表面(202)在所述第一凹形表面(202)的所述径向最外边缘处的径向斜率。
8.根据权利要求2所述的活塞(100)，其中，所述截头圆锥形表面(206)的径向最外边缘毗邻到所述第二凹形表面(204)的径向最外边缘，使得所述截头圆锥形表面(206)在所述截头圆锥形表面(206)的所述径向最外边缘处的径向斜率等于所述第二凹形表面(204)在所述第二凹形表面(204)的所述径向最外边缘处的径向斜率。
9.根据权利要求8所述的活塞(100)，其中，所述截头圆锥形表面(206)基本上从所述第二凹形表面(204)的所述径向最外边缘延伸到所述挤气面(128)的所述内边缘(134)。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的活塞(100)，其中，所述挤气面(128)包括基本上从所述挤气面(128)的所述内边缘(134)延伸到所述活塞(100)的所述外径(122)的平面型回转表面(200)。
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