CN111720235A - 一种活塞、发动机及车辆 - Google Patents

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract

本发明涉及活塞技术领域，具体公开了一种活塞、发动机及车辆，该活塞具有呈ω形的燃烧室，燃烧室的内壁包括位于中心的圆锥台面，以及连接于圆锥台面四周的弧形面，沿燃烧室的圆周方向上，圆锥台面上间隔设有多个分流凸起，任意相邻两个分流凸起之间形成喷油通道，喷油器的多个喷油孔能够将油液一一对应地喷入多个喷油通道，油液会于燃烧室内雾化成油雾，部分油雾可从喷油通道通过并撞击弧形面形成向上的卷流以利用燃烧室外侧的空气燃烧，另一部油雾会碰撞在相邻的两个分流凸起上并形成侧向的卷流运动，以利用燃烧室内侧的空气燃烧，可对燃烧室内的空气进行充分的利用，以保证燃烧效率，进而提升发动机的整体动力性能和排放性能。

Description

一种活塞、发动机及车辆
技术领域
本发明涉及活塞技术领域，尤其涉及一种活塞、发动机及车辆。
背景技术
随着排放法规的逐渐严苛和燃油价格的不断攀升，在车用动力系统的竞争中，人们开始越来越多地关注发动机节能降耗问题。从燃烧室角度来看，提高压缩比和优化燃烧室形状是降低油耗和排放的主要手段。目前，常用的燃烧室形状有两种，分别是ω型和台阶型。这两种燃烧室组织燃烧都是喷雾撞击燃烧室壁面，然后向上和向下扩散。由于燃油的密度大于空气，受涡流旋转离心力的作用，燃油比较容易往外扩散，造成燃烧室中心的混合气得不到有效利用。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种活塞、发动机及车辆，以提高对燃烧室中心的混合气的有效利用。
一方面，本发明提供一种活塞，所述活塞具有呈ω形的燃烧室，所述燃烧室配合喷油器使用，所述喷油器具有多个喷油孔，该燃烧室的内壁包括位于中心的圆锥台面，以及连接于所述圆锥台面四周的弧形面，沿所述燃烧室的圆周方向上，所述圆锥台面上间隔设有多个分流凸起，任意相邻两个所述分流凸起之间形成喷油通道，多个所述喷油孔能够将油液一一对应地喷入多个所述喷油通道，且所述喷油孔喷出的油液能够与所述喷油通道相邻两侧的所述分流凸起碰撞。
作为活塞的优选技术方案，所述分流凸起呈梯形块状结构，所述喷油孔喷出的油液能够与所述分流凸起的侧壁碰撞。
作为活塞的优选技术方案，多个所述分流凸起均布于所述圆锥台面。
作为活塞的优选技术方案，所述圆锥台面包括位于中心的圆形面以及连接于所述圆形面四周的圆锥面，所述弧形面与所述圆锥面连接，所述分流凸起设置于所述圆锥面靠近所述弧形面的一侧。
作为活塞的优选技术方案，所述燃烧室的内壁于相邻的两个所述分流凸起之间均设有导流槽，所述导流槽呈扇形由所述燃烧室的中心向所述燃烧室的外缘延伸。
作为活塞的优选技术方案，沿所述导流槽的延伸方向，所述导流槽的深度逐渐增大。
作为活塞的优选技术方案，所述喷油孔的喷油方向与所述导流槽的中心线位于同一铅锤面上。
作为活塞的优选技术方案，所述活塞具有活塞顶面，所述燃烧室设置于所述活塞顶面，所述燃烧室的内壁与所述活塞顶面之间设有圆角。
另一方面，本发明提供一种发动机，包括上述任一方案中的活塞。
再一方面，本发明提供一种车辆，包括上述方案中的发动机。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种活塞、发动机及车辆，该活塞具有呈ω形的燃烧室，燃烧室的内壁包括位于中心的圆锥台面，以及连接于圆锥台面四周的弧形面，沿燃烧室的圆周方向上，圆锥台面上间隔设有多个分流凸起，任意相邻两个分流凸起之间形成喷油通道，喷油器的多个喷油孔能够将油液一一对应地喷入多个喷油通道，且喷油孔喷出的油液能够与喷油通道相邻两侧的分流凸起碰撞。分流凸起设置于燃烧室的中心的圆锥台面上，处于位于燃烧室的内侧，喷油孔将油液以油束的方式喷入燃烧室中，油束会在沿喷出方向呈扇面扩散并雾化为油雾，部分油雾可从相邻的两个分流凸起之间通过，并撞击燃烧室外侧的弧形面形成向上的卷流运动，以利用燃烧室外侧的空气燃烧，另一部油雾会碰撞在相邻的两个分流凸起上，并形成侧向的卷流运动，以利用燃烧室内侧的空气燃烧，从而可对燃烧室内的空气进行充分的利用，以保证燃烧效率，进而提升发动机的整体动力性能和排放性能。
附图说明
图1为本发明实施例中活塞的俯视图；
图2为本发明实施例中燃烧室轴向剖面视图；
图3为本发明实施例中燃烧室的部分结构示图。
图中：
11、圆锥台面；111、圆形面；112、圆锥面；12、弧形面；
2、分流凸起；21、侧壁；
3、导流槽；31、第一部分；32、第二部分；
4、喷油孔；
5、圆角；
6、活塞顶面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1～3所示，本实施例提供一种活塞，该该活塞具有呈ω形的燃烧室，燃烧室配合喷油器使用，喷油器具有多个喷油孔4，燃烧室的内壁包括位于中心的圆锥台面11，以及连接于圆锥台面11四周的弧形面12，弧形面12整体呈环形，且沿燃烧室的中心向燃烧室的外缘的方向向上翻卷，沿燃烧室的圆周方向上，圆锥台面11上间隔设有多个分流凸起2，任意相邻两个分流凸起2之间形成喷油通道，多个喷油孔4能够将油液一一对应地喷入多个喷油通道，且喷油孔4喷出的油液能够与喷油通道相邻两侧的分流凸起2碰撞。如图3所示，分流凸起2设置于燃烧室的中心的圆锥台面11上，处于位于燃烧室的内侧，喷油器通过多个喷油孔4将油液以油束的方式喷入燃烧室中，油束会在沿喷出方向呈扇面扩散并雾化为油雾，部分油雾可从相邻的两个分流凸起2之间的喷油通道通过，并撞击燃烧室外侧的弧形面12形成向上的卷流运动，以利用燃烧室外侧的空气燃烧，另一部油雾会碰撞在相邻的两个分流凸起2上，并形成两股方向相反的侧向卷流运动，以利用燃烧室内侧的空气燃烧，从而可对燃烧室内的空气进行充分的利用，以保证燃烧效率，进而提升发动机的整体动力性能和排放性能。
可选地，圆锥台面11包括位于中心的圆形面111以及连接于圆形面111四周的圆锥面112，弧形面12与圆锥面112连接，分流凸起2设置于圆锥面112靠近弧形面12的一侧。在其他的实施例中，圆形面111亦可取消，燃烧室的中心区域呈带尖头的圆锥形状，并且尖头亦可替代为圆头。
可选地，分流凸起2呈梯形块状结构，喷油孔4喷出的油液能够与分流凸起2的侧壁21碰撞。本实施例中，分流凸起2在燃烧室的轴向切面呈梯形。将分流凸起2设置为梯形块状结构，其侧面与圆锥面112之间的角度过渡平缓。优选地，分流凸起2的侧壁21与圆锥面112的母线之间的夹角呈钝角，这有利于增大油雾与分流凸起2的侧壁21的接触面积。
可选地，多个分流凸起2均布于圆锥台面11。如此可使油雾在燃烧室内燃烧的更加均匀。
可选地，燃烧室的内壁于相邻的两个分流凸起2之间均设有导流槽3，导流槽3呈扇形由燃烧室的中心向燃烧室的外缘延伸。导流槽3用于引导油束呈扇形展开，且可引导大部分油雾沿导流槽3向燃烧室的外侧流动，以在外侧形成向上的卷流，充分利用外侧空气储量较内侧的空气储量充足这一特性充分燃烧。本实施例中，燃烧室的内壁位于两个导流槽3之间的部分同样呈扇形从燃烧室的中心向燃烧室的外缘延伸。优选地，导流槽3包括位于圆锥面112上的第一部分31和位于弧形面12上的第二部分32，导流槽3的第一部分31的内壁呈圆弧形，并且第一部分31的内壁与相邻的两个圆锥台面11之间通过圆弧面过渡。第二部分32呈花瓣形，第二部分32的内壁与相邻的弧形面12之间同样通过圆弧面过渡。进一步优选地，喷油孔4的喷油方向与导流槽3的中心线位于同一铅锤面上。如此更便于导流槽3对油束进行均匀扩散。
可选地，导流槽3的深度逐渐增大。如此便于增大燃烧室的容积，以能存储更多空气。
可选地，活塞具有活塞顶面6，燃烧室设置于活塞顶面6，燃烧室的内壁与活塞顶面6之间设有圆角5。
本实施例还提供一种发动机，包括上述方案中的活塞。
本实施例还提供一种车辆，包括上述方案中的发动机。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞，所述活塞具有呈ω形的燃烧室，所述燃烧室配合喷油器使用，所述喷油器具有多个喷油孔(4)，其特征在于，所述燃烧室的内壁包括位于中心的圆锥台面(11)，以及连接于所述圆锥台面(11)四周的弧形面(12)，沿所述燃烧室的圆周方向上，所述圆锥台面(11)上间隔设有多个分流凸起(2)，任意相邻两个所述分流凸起(2)之间形成喷油通道，多个所述喷油孔(4)能够将油液一一对应地喷入多个所述喷油通道，且所述喷油孔(4)喷出的油液能够与所述喷油通道相邻两侧的所述分流凸起(2)碰撞。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述分流凸起(2)呈梯形块状结构，所述喷油孔(4)喷出的油液能够与所述分流凸起(2)的侧壁(21)碰撞。
3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，多个所述分流凸起(2)均布于所述圆锥台面(11)。
4.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述圆锥台面(11)包括位于中心的圆形面(111)以及连接于所述圆形面(111)四周的圆锥面(112)，所述弧形面(12)与所述圆锥面(112)连接，所述分流凸起(2)设置于所述圆锥面(112)靠近所述弧形面(12)的一侧。
5.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述燃烧室的内壁于相邻的两个所述分流凸起(2)之间均设有导流槽(3)，所述导流槽(3)呈扇形由所述燃烧室的中心向所述燃烧室的外缘延伸。
6.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，沿所述导流槽(3)的延伸方向，所述导流槽(3)的深度逐渐增大。
7.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述喷油孔(4)的喷油方向与所述导流槽(3)的中心线位于同一铅锤面上。
8.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞还具有活塞顶面(6)，所述燃烧室设置于所述活塞顶面(6)，所述燃烧室的内壁与所述活塞顶面(6)之间设有圆角(5)。
9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的活塞。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。
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