CN114592965B - 汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机。汽油机的活塞燃烧室结构包括：活塞本体，限定出第一平台；凸部，设置在第一平台上；环形凹入部，设置在第一平台上，环形凹入部位于凸部的外周，环形凹入部包括首尾相连接的第一凹入段和第二凹入段，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的深度小于两端位置的深度。本发明的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

Description

汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机

技术领域

本发明涉及汽油机预燃室燃烧系统技术领域，具体而言，涉及一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机。

背景技术

近年来，传统内燃机不断受到油耗法规、排放法规和新能源发展的挑战。目前，为了提高汽油机的热效率，超高压缩比和预燃室燃烧系统被广泛研究。汽油机利用预燃室能够实现多点或多面着火，从而实现快速而稳定的燃烧，同时配合超高压缩比，可以显著地提高热效率。

但是，在现有技术中的汽油机燃烧系统，一方面，其缸盖燃烧室为内凹的“棚顶”形状，所以在采用超高压缩比(>16)时，需要活塞表面向上凸起，来配合压缩比的需求，这种凸起的活塞表面结构，会造成预燃室的射流火焰过早接触壁面，造成火焰传播受阻、燃烧速度降低、传热损失增大；另一方面，汽油机的缸盖燃烧室为平面对称(非中心对称)，若汽油机直接采用类似于柴油机的呈中心对称的活塞燃烧室，则无法配合缸盖燃烧室形成均布的燃烧空间，从而会降低射流火焰的燃烧效率。

因此，针对超高压缩比(>16)汽油机，如何设计汽油机的活塞燃烧室，以提高射流火焰燃烧的热效率是需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机，上述活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽油机的活塞燃烧室结构，包括：活塞本体，限定出第一平台；凸部，设置在第一平台上；环形凹入部，设置在第一平台上，环形凹入部位于凸部的外周，环形凹入部包括首尾相连接的第一凹入段和第二凹入段，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的深度小于两端位置的深度。

进一步地，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的宽度小于两端位置的宽度。

进一步地，第一凹入段和第二凹入段关于x轴对称设置；或者，活塞燃烧室结构还包括设置在第一平台上的进气门避让槽以及设置在第一平台上的排气门避让槽，进气门避让槽和排气门避让槽分别位于第一凹入段或第二凹入段的中部位置的相对两侧。

进一步地，凸部在x轴方向上的长度b小于等于凸部在与x轴垂直设置的y轴方向上的长度a，以形成纺锤形。

进一步地，凸部凸出于第一平台，且凸部背离活塞本体的一侧设有第二平台。

进一步地，沿y轴所在方向，凸部还包括分别位于第二平台的相对两侧的第一过渡结构和第二过渡结构，第一过渡结构用于连接第一凹入段与第二平台，第二过渡结构用于连接第二凹入段与第二平台。

进一步地，第一凹入段或第二凹入段的中部位置的深度为0.1mm至1mm；或者，第一凹入段或第二凹入段的两端位置的深度为2mm至4.5mm。

进一步地，汽油机的活塞燃烧室结构还包括用于连接环形凹入部和第一平台的环形过渡结构，环形过渡结构位于环形凹入部的外周。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种汽油机，包括：气缸体，限定出容置腔；上述的活塞燃烧室结构，位于容置腔内，活塞燃烧室结构在容置腔内可滑动地设置；缸盖，位于气缸体的一侧，缸盖的朝向活塞燃烧室结构的一侧设有缸盖燃烧室，在第一平面内，缸盖和活塞燃烧室结构之间形成呈“ω”形的通道；在第二平面，缸盖和活塞燃烧室结构之间形成呈“一”字形的通道，其中，x轴位于第一平面内，y轴位于第二平面内。

进一步地，凸部的第一过渡结构在第一平面内的投影为第一脊线，缸盖燃烧室的与第一过渡结构对应的顶壁在第一平面内的投影为第一顶面线，第一脊线与第一顶面线之间具有夹角A，且6°≤夹角A≤16°；或者，凸部的第二过渡结构在第二平面内的投影为第二脊线，缸盖燃烧室的与第二过渡结构对应的顶壁在第二平面内的投影为第二顶面线，第二脊线与第二顶面线之间具有夹角B，且6°≤夹角B≤16°。

进一步地，缸盖上设有与缸盖燃烧室连通的安装孔，汽油机还包括设置在安装孔内的预燃室结构，在第一平面内，预燃室结构上设有与第一平台呈第一夹角设置的第一射流孔，在第二平面内，预燃室结构上设有与第一平台呈第二夹角设置的第二射流孔，第一夹角大于第二夹角。

应用本发明的技术方案，一方面，通过设置位于凸部的外周的环形凹入部，可以形成与缸盖燃烧室对应的活塞燃烧室，相对于具有凸起结构的活塞燃烧室而言，上述由环形凹入部形成的活塞燃烧室可以避免射流火焰过早的接触活塞燃烧的壁面，从而可以避免火焰传播受阻而导致的燃烧速度降低以及热传损失增大；另一方面，通过设置深度渐变的环形凹入部可以更好地配合缸盖燃烧室的平面对称(非中心对称)几何形状，从而使整个燃烧室(由缸盖燃烧室和活塞燃烧室组成)的空间体积在自身周向上更加均匀一致，以提高每一束射流火焰的空间利用率，进而使射流火焰更加均匀地燃烧，这样可以避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况，从而能够很大程度地提高燃烧速度和燃烧的等容度，进而提高热效率。因此，本实施例的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例的活塞燃烧室结构的结构示意图；

图2示出了图1的活塞燃烧室结构的俯视图；

图3示出了图2的活塞燃烧室结构的B-B向剖视图；

图4示出了图2的活塞燃烧室结构的A-A向剖视图；

图5示出了图2的活塞燃烧室结构的B-B向剖视图(其中，示出了预燃室结构)；以及

图6示出了图2的活塞燃烧室结构的A-A向剖视图(其中，示出了预燃室结构)。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、缸盖；10、第二平台；11、环形凹入部；111、第一凹入段；112、第二凹入段；12、缸盖燃烧室；13、环形过渡结构；2、活塞本体；21、凸部；22、进气门避让槽；23、排气门避让槽；31、第一过渡结构；32、第二过渡结构；33、第一脊线；34、第一顶面线；35、第二脊线；36、第二顶面线；5、预燃室结构；51、第一射流孔；52、第二射流孔；7、安装孔；9、第一平台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要说明的是，本发明的实施例中，为方便描述，定义笛卡尔坐标系：如图2至图4所示，以活塞本体2的中心轴和缸盖1的底平面的交点为原点，x轴正向朝向进气侧，Z轴正向朝向缸盖上方，y轴正向遵守“右手定则坐标系”。

需要说明的是，本发明的实施例中，缸盖1和活塞燃烧室结构共同围成汽油机燃烧室。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种汽油机的活塞燃烧室结构。活塞燃烧室结构包括活塞本体2、凸部21和环形凹入部11。其中，活塞本体2限定出第一平台9；凸部21设置在第一平台9上；环形凹入部11设置在第一平台9上，环形凹入部11位于凸部21的外周，环形凹入部11包括首尾相连接的第一凹入段111和第二凹入段112，沿x轴所在方向，第一凹入段111和第二凹入段112的中部位置的深度小于两端位置的深度。

上述技术方案中，一方面，通过设置位于凸部21的外周的环形凹入部11，可以形成与缸盖燃烧室12对应的活塞燃烧室，相对于具有凸起结构的活塞燃烧室而言，上述由环形凹入部11形成的活塞燃烧室可以避免射流火焰过早的接触活塞燃烧的壁面，从而可以避免火焰传播受阻而导致的燃烧速度降低以及热传损失增大；另一方面，通过设置深度渐变的环形凹入部11可以更好地配合缸盖燃烧室12的平面对称(非中心对称)几何形状，从而使整个燃烧室(由缸盖燃烧室和活塞燃烧室组成)的空间体积在自身周向上更加均匀一致，以提高每一束射流火焰的空间利用率，进而使射流火焰更加均匀地燃烧，这样可以避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况，从而能够很大程度地提高燃烧速度和燃烧的等容度，进而提高热效率。因此，本实施例的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

需要说明的是，本发明的实施例中，图2中，沿x轴正向，第一凹入段111和第二凹入段112均包括依次相连接的三段凹槽，其中，三段凹槽中的第一段凹槽和三段凹槽中的最后一段凹槽形成上述两端位置，三段凹槽中的第二段凹槽形成上述中部位置。

需要说明的是，本发明的实施例中，如图3和图4所示，汽油机的缸盖燃烧室12的平面对称(非中心对称)的几何形状是指xz平面与yz平面燃烧室空间几何形状的不同，因此，本发明设计了与上述缸盖燃烧室12相配合的活塞燃烧室结构，以提高射流火焰的空间利用率，并提高全局的燃烧速度。

具体地，本发明的实施例主要适用于超高压缩比(>16)汽油机，当然，也可以适用于压缩比小于16的汽油机。

具体地，本发明的实施例中，沿活塞本体2的周向，第一凹入段111和第二凹入段112的底壁均为光滑连续曲面，且第一凹入段111和第二凹入段112光滑连接。这样可以更好地适配于缸盖燃烧室12。

具体地，本发明的实施例中，环形凹入部11在第一平面的投影或在第二平面的投影对应的角度范围为1°至20°，优选为10°。这样，可以提高射流火焰的空间利用率，并提高全局的燃烧速度。

如图2所示，本发明的实施例中，沿x轴所在方向，第一凹入段111和第二凹入段112的中部位置的宽度小于两端位置的宽度。

通过上述设置，可以使第一凹入段111和第二凹入段112的中部位置更好地与图4中的缸盖1的缸盖燃烧室12配合，从而来减小图4中所在平面内第一凹入段111和第二凹入段112的中部位置所对应的活塞燃烧室的空间，来配合与上述位置处对应的具有较大燃烧空间的缸盖燃烧室12，从而使燃烧室(由缸盖燃烧室和活塞燃烧室组成)的空间在其周向更加均匀一致，进而来提高每一束射流火焰的空间利用率，以使射流火焰更加均匀地燃烧，避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况。

如图2所示，本发明的实施例中，第一凹入段111和第二凹入段112关于x轴对称设置。

上述技术方案中，由于缸盖1的缸盖燃烧室12为平面对称结构，因此，第一凹入段111和第二凹入段112关于x轴对称设置，这样，可以使活塞燃烧室与缸盖燃烧室12围成的燃烧室空间体积在其周向上更加均匀一致，从而提高每束射流火焰的空间利用率，进而提高射流火焰的燃烧效率。

如图2所示，本发明的实施例中，活塞燃烧室结构还包括设置在第一平台9上的进气门避让槽22以及设置在第一平台9上的排气门避让槽23，进气门避让槽22和排气门避让槽23分别位于第一凹入段或第二凹入段的中部位置的相对两侧。

通过上述设置，进气门避让槽22和排气门避让槽23可以分别对气缸内的进气阀门和排气阀门进行避让，从而可以避免活塞燃烧室结构在往复运动中与进气阀门和排气阀门发生碰撞，进而可以避免活塞燃烧室结构被损伤。

具体地，本发明的实施例中，第一凹入段111的中部位置位于进气门避让槽22和排气门避让槽23之间，第二凹入段112的中部位置位于进气门避让槽22和排气门避让槽23之间，这样，在安装活塞燃烧室结构时，可以起到防错的作用，从而可以更好地使活塞燃烧室结构在其周向上与缸盖1的缸盖燃烧室12对应设置。

具体地，本发明的实施例中，进气门避让槽22包括分别设置在凸部21和第一平台9上的两个月牙形槽，每个月牙形槽均用于避让进气阀门的部分结构。

优选地，如图2所示，活塞燃烧室结构包括关于x轴对称设置的两个进气门避让槽22，这样可以对气缸的两个进气阀门进行避让。

具体地，本发明的实施例中，排气门避让槽23包括设置在第一平台9上的一个月牙形槽，以对排气阀门进行避让。

优选地，活塞燃烧室结构包括关于x轴对称设置的两个排气门避让槽23，这样可以对气缸的两个排气阀门进行避让。

如图2所示，本发明的实施例中，凸部21在x轴方向上的长度b小于等于凸部21在与x轴垂直设置的y轴方向上的长度a，以形成纺锤形。

通过上述设置，可以使凸部21在x轴方向上所占据的空间(图3中所示)小于凸部21在y轴方向上所占据的空间(图4中所示)，这样可以使图3中缸盖1和活塞燃烧结构围成的燃烧室与图4中缸盖1和活塞燃烧结构围成的燃烧室的空间相近，从而使整个燃烧室的空间均匀一致，进而使每一束射流火焰都能够充分燃烧，以提高射流火焰的燃烧效率。

需要说明的是，本发明的实施例中，长度b为凸部21在x轴方向上的最大长度；长度a为凸部21在y轴方向上的最大长度。

如图2和图3所示，本发明的实施例中，凸部21凸出于第一平台9，且凸部21背离活塞本体2的一侧设有第二平台10。

上述技术方案中，第二平台10可以与缸盖燃烧室12的部分底壁相适配，从而使缸盖1和活塞燃烧结构围成的燃烧室的空间均匀一致，从而来提高每一束射流火焰的空间利用率，以使射流火焰更加均匀地燃烧，避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况。

具体地，本发明的实施例中，凸出于第一平台9的凸部21可以占用部分缸盖燃烧室12的空间，这样可以使整个燃烧室的空间更加均匀一致，从而使每一束射流火焰都能够充分燃烧，以提高射流火焰的燃烧效率。

具体地，本发明的实施例中，呈纺锤形的凸部21相对于活塞本体2的轴线偏心设置，这样可以使活塞燃烧室结构能够更好地与缸盖1适配，从而保证燃烧室空间更加均匀一致。

如图2和图4所示，本发明的实施例中，沿y轴所在方向，凸部21还包括分别位于第二平台10的相对两侧的第一过渡结构31和第二过渡结构32，第一过渡结构31用于连接第一凹入段111与第二平台10，第二过渡结构32用于连接第二凹入段112与第二平台10。

通过上述设置，第一过渡结构31、第二过渡结构32以及第二平台10可以形成朝向缸盖1所在一侧凸出的凸部21，从而可以使凸部21占用部分缸盖燃烧室12的空间，以使整个燃烧室的空间更加均匀一致。

具体地，本发明的实施例中，第一过渡结构31和第二过渡结构具有倾斜表面，从而可以光滑连接第二平台10与环形凹入部11。优选地，上述倾斜表面为曲面，当然，在替代实施例中，也可以为平面。

具体地，本发明的实施例中，第二平台10与第一平台9之间的距离为大于或等于1mm且小于或等于4.5mm，优选为3.4mm。这样可以补偿由于xz平面的“ω”形燃烧室减小的压缩比，以保证较高的压缩比。

优选地，本发明的实施例中，第一凹入段111和第二凹入段112的中部位置的深度为大于或等于0.1mm且小于或等于1mm，优选为0.4mm。这样可以使第一凹入段111和第二凹入段112能够更好地与缸盖1的缸盖燃烧室12适配。

优选地，本发明的实施例中，第一凹入段111或第二凹入段112的两端位置的深度为大于或等于2mm且小于或等于4.5mm，优选为4.3mm。这样可以使第一凹入段111和第二凹入段112能够更好地与缸盖1的缸盖燃烧室12适配。

如图1、图5和图6所示，本发明的实施例中，汽油机的活塞燃烧室结构还包括用于连接环形凹入部11和第一平台9的环形过渡结构13，环形过渡结构13位于环形凹入部11的外周。

通过上述设置，可以使第一平台9和环形凹入部11光滑连接，从而降低气缸内气流运动的气体分离，同时给予射流火焰充分且适配的燃烧空间。

具体地，本发明的实施例中，环形过渡结构13在第一平面内的投影形成扫描线，扫描线与z轴的夹角的数值在0至89°之间，优选为33°。

具体地，本发明的实施例中，扫描线与第一平台9的连接位置与z轴之间的距离为大于或等于25mm且小于或等于35mm，优选为32.8mm。需要说明的是，本发明的实施例中，扫描线绕活塞燃烧室结构的轴线转动360°，即可形成环形过渡结构13。

具体地，本发明的实施例中，环形过渡结构13和第一平台9之间通过圆角光滑连接。圆角的范围为1°至5°，优选为3°。这样，实现环形过渡结构13和第一平台9之间的光滑连接，以降低气缸内气流运动的气体分离，同时给予射流火焰充分且适配的燃烧空间。

如图3和图4所示，本发明的实施例提供了一种汽油机，包括气缸体、上述的活塞燃烧室结构和缸盖1。其中，气缸体限定出容置腔；活塞燃烧室结构位于容置腔内，活塞燃烧室结构在容置腔内可滑动地设置；缸盖1位于气缸体的一侧，缸盖1的朝向活塞燃烧室结构的一侧设有缸盖燃烧室12，在第一平面内，缸盖1和活塞燃烧室结构之间形成呈“ω”形的通道；在第二平面，缸盖1和活塞燃烧室结构之间形成呈“一”字形的通道，其中，x轴位于第一平面内，y轴位于第二平面内。

上述技术方案中，将图3的xz平面与图4的yz平面对比可以看出，缸盖燃烧室12在图4中所形成的空间比图3中所形成的空间更大，而如果将活塞燃烧室结构设置为现有的中心对称结构，那图4所示的燃烧室空间大于图3所示的燃烧室空间，这样当图3中的xz平面的射流火焰燃尽时，图4中的yz平面的射流火焰仍未燃尽，会使燃烧室空间内的射流火焰燃烧不均匀，从而降低燃烧速度，因此采用本实施例的活塞燃烧结构，可以更好地与缸盖1适配，以在第一平面内形成宽度基本一致的且呈“ω”形的通道，使得位于此通道内的射流火焰可以更加均匀地燃烧，在第二平面形成宽度基本一致且呈“一”字形的通道，使得位于此通道内的射流火焰可以更加均匀地燃烧，这样可以使燃烧室空间更加均匀一致，从而能够很大程度地提高射流火焰的燃烧速度和燃烧等容度，进而提高热效率。

需要说明的是，本发明的实施例中，第一平面为xz平面，即图3所示的平面；第二平面为yz平面，即图4所示的平面。

上述汽油机具有上述活塞燃烧结构的全部优点，此处不再赘述。

如图5所示，本发明的实施例中，凸部21的第一过渡结构31在第一平面内的投影为第一脊线33，缸盖燃烧室12的与第一过渡结构31对应的顶壁在第一平面内的投影为第一顶面线34，第一脊线33与第一顶面线34之间具有夹角A，且6°≤夹角A≤16°。

上述技术方案中，通过设置第一脊线33的角度，可以使第一过渡结构31能够更加平滑地与第一平台9连接，也能够使第一过渡结构31更加平滑地与环形凹入部11连接，从而降低气缸内气流运动的气体分离，同时给予射流火焰充分且适配的燃烧空间。

优选地，本发明的实施例中，夹角A为8°。

同理，第二过渡结构32在第一平面内的投影形成的第三脊线与其对应的第三顶面线之间的夹角的数值范围在6°至16°，优选为8°。

如图6所示，本发明的实施例中，凸部21的第二过渡结构32在第二平面内的投影为第二脊线35，缸盖燃烧室12的与第二过渡结构32对应的顶壁在第二平面内的投影为第二顶面线36，第二脊线35与第二顶面线36之间具有夹角B，且6°≤夹角B≤16°。

上述技术方案中，通过设置第二脊线35的角度，可以使第二过渡结构32能够更加平滑地与第一平台9连接，也能够使第二过渡结构32更加平滑地与环形凹入部11连接，从而降低气缸内气流运动的气体分离，同时给予射流火焰充分且适配的燃烧空间。

优选地，本发明的实施例中，夹角B为12°。

同理，第二过渡结构32在第二平面内的投影形成的第四脊线与其对应的第四顶面线之间的夹角的数值范围在6°至16°，优选为12°。

具体地，本发明的实施例中，扫描线与第一平台9的连接位置与第一顶面线和缸盖1的端面的连接位置对应。

需要说明的是，采用光滑连接的第一脊线33、第二脊线35、第三脊线和第四脊线能够形成上述纺锤形的凸部21，该凸部21的表面为光滑曲面，从而可以更好地适配缸盖1，提供能够供射流火焰充分燃烧的空间。

需要说明的是，本发明的实施例的活塞燃烧室结构可以具有多根脊线，可以根据射流火焰的数量确定脊线的数量，只要脊线和射流火焰对应即可；且脊线是根据缸盖燃烧室12的与上述脊线对应的顶壁设计的，这样，多根脊线通过光滑曲面连接，可以形成凸部21，从而可以更好地适配缸盖1，以提供能够供射流火焰充分燃烧的空间。

优选地，本发明的实施例中，脊线的数量为四根，当然，在附图未示出的替代实施例中，脊线的数量可以为六根或者七根或者八根等等。

如图3和图4所示，本发明的实施例中，缸盖1上设有与缸盖燃烧室12连通的安装孔7，汽油机还包括设置在安装孔7内的预燃室结构5，在第一平面内，预燃室结构5上设有与第一平台9呈第一夹角设置的第一射流孔51，在第二平面内，预燃室结构5上设有与第一平台9呈第二夹角设置的第二射流孔52，第一夹角大于第二夹角。

通过上述设置，位于第一平面内的第一射流孔51可以喷射出与第一平台9呈第一夹角的射流火焰，这样可以使图3中的射流火焰位于燃烧室的中间，位于第二平面内的第二射流孔52可以喷射出与第一平台9呈第二夹角的射流火焰，这样可以使图4中的射流火焰位于燃烧室的中间，这样，无论是位于第一平面内的射流火焰，还是位于第二平面内的射流火焰均可以位于燃烧室的中间，从而可以使各射流火焰燃烧速度相近，进而提高热效率。

优选地，本发明的实施例中，第一夹角为12°至25°，优选为20°。这样，可以更好地使射流火焰位于燃烧室的中间。

优选地，本发明的实施例中，第二夹角为8°至20°，优选为12°。这样，可以更好地使射流火焰位于燃烧室的中间。

具体地，本发明的实施例的活塞燃烧室结构可以配合汽油机缸盖的燃烧室，使得射流火焰在燃烧室空间中更加合理与均匀地布置，提高射流火焰的空间利用率，从而加快全局的燃烧速度。同时，通过设置第一射流孔51和第二射流孔52的角度，可以避免射流火焰过早接触燃烧室的壁面，从而降低传热损失。

需要说明的是，本发明的实施例中，第一射流孔51的数量为两个，第二射流孔52的数量为两个，这样会产生四束射流火焰，四束射流火焰的投影以90°的间隔平均分布于xy平面内，第一脊线33、第二脊线35、第三脊线和第四脊线分别与四束射流火焰对应。

具体地，如图3和图5所示，第一射流孔51射出的射流火焰位于第一脊线33与第一顶面线34的中间；如图4和图6所示，第二射流孔52射出的射流火焰位于第二脊线35与第二顶面线36的中间。这样可以避免射流火焰过早接触燃烧室的壁面，从而降低传热损失。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：一方面，通过设置位于凸部的外周的环形凹入部，可以形成与缸盖燃烧室对应的活塞燃烧室，相对于具有凸起结构的活塞燃烧室而言，上述由环形凹入部形成的活塞燃烧室可以避免射流火焰过早的接触活塞燃烧的壁面，从而可以避免火焰传播受阻而导致的燃烧速度降低以及热传损失增大；另一方面，通过设置深度渐变的环形凹入部可以更好地配合缸盖燃烧室的平面对称(非中心对称)几何形状，从而使整个燃烧室(由缸盖燃烧室和活塞燃烧室组成)的空间体积在自身周向上更加均匀一致，以提高每一束射流火焰的空间利用率，进而使射流火焰更加均匀地燃烧，这样可以避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况，从而能够很大程度地提高燃烧速度和燃烧的等容度，进而提高热效率。因此，本实施例的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，包括：

活塞本体(2)，限定出第一平台(9)；

凸部(21)，设置在所述第一平台(9)上；

环形凹入部(11)，设置在所述第一平台(9)上，所述环形凹入部(11)位于所述凸部(21)的外周，所述环形凹入部(11)包括首尾相连接的第一凹入段(111)和第二凹入段(112)，沿x轴所在方向，所述第一凹入段(111)和/或所述第二凹入段(112)的中部位置的深度小于两端位置的深度；

所述凸部(21)凸出于所述第一平台(9)，且所述凸部(21)背离所述活塞本体(2)的一侧设有第二平台(10)，所述第二平台(10)与所述第一平台(9)之间的距离为大于或等于1mm且小于或等于4.5mm；

所述第一凹入段(111)和所述第二凹入段(112)关于x轴对称设置；

其中，以所述活塞本体(2)的中心轴和缸盖(1)的底平面的交点为原点，x轴正向朝向进气侧，Z轴正向朝向所述缸盖(1)上方，y轴正向遵守右手定则坐标系。

2.根据权利要求1所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，沿x轴所在方向，所述第一凹入段(111)和/或所述第二凹入段(112)的中部位置的宽度小于所述两端位置的宽度。

3.根据权利要求1所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述活塞燃烧室结构还包括设置在所述第一平台(9)上的进气门避让槽(22)以及设置在所述第一平台(9)上的排气门避让槽(23)，所述进气门避让槽(22)和所述排气门避让槽(23)分别位于所述第一凹入段(111)或所述第二凹入段(112)的中部位置的相对两侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述凸部(21)在x轴方向上的长度b小于等于所述凸部(21)在与x轴垂直设置的y轴方向上的长度a，以形成纺锤形。

5.根据权利要求1所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，沿y轴所在方向，所述凸部(21)还包括分别位于所述第二平台(10)的相对两侧的第一过渡结构(31)和第二过渡结构(32)，所述第一过渡结构(31)用于连接所述第一凹入段(111)与所述第二平台(10)，所述第二过渡结构(32)用于连接所述第二凹入段(112)与所述第二平台(10)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述第一凹入段(111)或所述第二凹入段(112)的中部位置的深度为0.1mm至1mm；或者，所述第一凹入段(111)或第二凹入段(112)的两端位置的深度为2mm至4.5mm。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述汽油机的活塞燃烧室结构还包括用于连接所述环形凹入部(11)和所述第一平台(9)的环形过渡结构(13)，所述环形过渡结构(13)位于所述环形凹入部(11)的外周。

8.一种汽油机，其特征在于，包括：

气缸体，限定出容置腔；

权利要求1至7中任一项所述的活塞燃烧室结构，位于所述容置腔内，所述活塞燃烧室结构在所述容置腔内可滑动地设置；

缸盖(1)，位于所述气缸体的一侧，所述缸盖(1)的朝向所述活塞燃烧室结构的一侧设有缸盖燃烧室(12)，在第一平面内，所述缸盖(1)和所述活塞燃烧室结构之间形成呈“ω”形的通道；在第二平面，所述缸盖(1)和所述活塞燃烧室结构之间形成呈“一”字形的通道，其中，x轴位于所述第一平面内，y轴位于所述第二平面内。

9.根据权利要求8所述的汽油机，其特征在于，所述凸部(21)的第一过渡结构(31)在所述第一平面内的投影为第一脊线(33)，所述缸盖燃烧室(12)的与所述第一过渡结构(31)对应的顶壁在所述第一平面内的投影为第一顶面线(34)，所述第一脊线(33)与所述第一顶面线(34)之间具有夹角A，且6°≤夹角A≤16°；或者，

所述凸部(21)的第二过渡结构(32)在第二平面内的投影为第二脊线(35)，所述缸盖燃烧室(12)的与所述第二过渡结构(32)对应的顶壁在所述第二平面内的投影为第二顶面线(36)，所述第二脊线(35)与所述第二顶面线(36)之间具有夹角B，且6°≤夹角B≤16°。

10.根据权利要求8所述的汽油机，其特征在于，所述缸盖(1)上设有与所述缸盖燃烧室(12)连通的安装孔(7)，所述汽油机还包括设置在所述安装孔(7)内的预燃室结构(5)，在所述第一平面内，所述预燃室结构(5)上设有与所述第一平台(9)呈第一夹角设置的第一射流孔(51)，在所述第二平面内，所述预燃室结构(5)上设有与所述第一平台(9)呈第二夹角设置的第二射流孔(52)，所述第一夹角大于所述第二夹角。