CN201786475U - 一种柴油发动机活塞头部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种柴油机发动机活塞头部结构，该活塞头部设置了独特的缩口ω型燃烧室，使缸内爆压在150bar～180bar时，满足欧Ⅳ排放法规及动力性、经济性要求，并且有效地避免在较大热负荷下燃烧室喉口处产生烧蚀和热裂情况。该缩口ω型燃烧室的中心与活塞的中心重合，缩口ω型燃烧室的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面。燃烧室的中心与活塞中心重合，有利于油气的混合，改善燃烧及排放状况，降低油耗；缩口ω型燃烧室的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面，可以增加散热面积，从而避免喉口处在较大热负荷下产生烧蚀和热裂。

Description

一种柴油发动机活塞头部结构

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，特别涉及到一种柴油发动机活塞头部结构。

背景技术

目前很多柴油发动机活塞头部都设置了ω型燃烧室，传统的ω型燃烧室由于结构简单、易于制造、热损失小、经济性好，能够增强燃烧室内涡流强度，促进油气的混合，在一定程度上改善了性能和排放，因而得到了广泛应用，但也存在一些缺点，如工作噪声大，对车速的适应性差，加速时烟度很大，NOx排放较差。为了解决这些问题，设计出了缩口ω型燃烧室。缩口的作用是相对无缩口型增强了绕气缸中心线旋转的进气涡流和压缩涡流，在燃烧室内形成了沿Z轴竖直平面内的挤压涡流(上止点前)和逆挤压涡流(上止点后)，加快了油气的混合，亦加快了燃烧速度，因此燃烧持续期缩短，缸内温度升高。这样就可以增强燃烧室内的涡流保持率，降低对气道涡流比的要求，实现了发动机的经济性、动力性和排放指标的折衷，特别是创造了NOx和PM排放同时降低的条件。但是它的缺点是结构工艺性差，缩口处的热负荷大，特别是随着缸内爆压的升高，燃烧室的缩口处容易产生烧蚀和热裂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种柴油机发动机活塞头部结构，该活塞头部设置了独特的缩口ω型燃烧室，相比同类型的燃烧室，本实用新型的燃烧室能够使缸内爆压在150bar～180bar时，满足欧Ⅳ排放法规及动力性、经济性要求，并且有效地避免在较大热负荷下燃烧室喉口处产生烧蚀和热裂情况。

本实用新型的柴油机发动机活塞头部设置有缩口ω型燃烧室，关键在于所述缩口ω型燃烧室的中心与活塞的中心重合，缩口ω型燃烧室的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面。

燃烧室的中心与活塞中心重合，有利于油气的混合，改善燃烧及排放状况，降低油耗；缩口ω型燃烧室的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面，可以增加散热面积，从而避免喉口处在较大热负荷下产生烧蚀和热裂。

进一步来说，本实用新型的柴油机发动机活塞头部结构具体如下：缩口ω型燃烧室的底部为圆形凹坑形状，燃烧室的喉口处的斜面外径(D1)为67～69mm，所述斜面与活塞上断面的相交处及斜面与ω型旋转腔的相交处均为圆弧面，所述两个圆弧面的半径(R1)、(R2)为1～2mm；燃烧室的ω型旋转腔的直径(D2)为53～55mm，ω型旋转腔缩口处的直径(D3)为50～53mm，燃烧室中心凸台顶部直径(D4)为5～7mm，燃烧室最大深度(H1)为15～18mm，燃烧室中心凸台的深度(H2)为4～6mm，燃烧室底部圆弧半径(R3)为5～7mm，燃烧室中心凸台展开角(γ)为108°～112°，燃烧室ω型内壁的斜角(β)为18°～22°，燃烧室的上部喉口处斜面与活塞上断面的夹角(α)为17°～20°。

上述活塞的直径为96mm，行程为103.6mm。

所述缩口ω型燃烧室的底部外侧设置有内冷油道，所述内冷油道距离燃烧室7±0.5mm，距离活塞的第一环槽7±0.5mm，这样能有效的对燃烧室底部和第一环槽同时进行冷却，防止活塞的变形，从而延长活塞的寿命。

本实用新型的柴油机发动机活塞头部通过设置独特结构的缩口ω型燃烧室，不仅改善了燃烧及排放状况，降低了油耗，还增加了散热面积，从而可以避免喉口处在较大热负荷下产生烧蚀和热裂。

附图说明

图1是本实用新型的柴油机发动机活塞头部结构的结构原理图；

图2是本实用新型的柴油机发动机活塞头部结构的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实施例的柴油机发动机活塞2的头部(即喷油器3的正下方)设置有缩口ω型燃烧室1，缩口ω型燃烧室1中心与活塞2的中心重合，缩口ω型燃烧室1的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面5。

缩口ω型燃烧室1的底部外侧设置有内冷油道4，内冷油道4距离燃烧室1的距离为7±0.5mm，距离活塞2的第一环槽6的距离为7±0.5mm，这样能有效的对燃烧室1底部和第一环槽6同时进行冷却，防止活塞2的变形，从而延长活塞2的寿命。

如图2所示，本实施例的柴油机发动机活塞头部结构具体如下：缩口ω型燃烧室的底部为圆形凹坑形状，燃烧室的喉口处的斜面外径D1为67～69mm，所述斜面与活塞上断面的相交处及斜面与ω型旋转腔的相交处均为圆弧面，所述两个圆弧面的半径R1、R2为1～2mm；燃烧室的ω型旋转腔的直径D2为53～55mm，ω型旋转腔缩口处的直径D3为50～53mm，燃烧室中心凸台顶部直径D4为5～7mm，燃烧室最大深度H1为15～18mm，燃烧室中心凸台的深度H2为4～6mm，燃烧室底部圆弧半径R3为5～7mm，燃烧室中心凸台展开角γ为108°～112°，燃烧室ω型内壁的斜角β为18°～22°，燃烧室的上部喉口处斜面与活塞上断面的夹角α为17°～20°。

上述活塞的直径为96mm，行程为103.6mm。

Claims (5)

1.一种柴油机发动机活塞头部结构，活塞头部设置有缩口ω型燃烧室，其特征在于所述缩口ω型燃烧室的中心与活塞的中心重合，缩口ω型燃烧室的喉口处设置有由下至上逐渐扩大的斜面。

2.根据权利要求1所述的柴油机发动机活塞头部结构，其特征在于所述缩口ω型燃烧室的底部为圆形凹坑形状，燃烧室的喉口处的斜面外径(D1)为67～69mm，所述斜面与活塞上断面的相交处及斜面与ω型旋转腔的相交处均为圆弧面，所述两个圆弧面的半径(R1)、(R2)为1～2mm；燃烧室的ω型旋转腔的直径(D2)为53～55mm，ω型旋转腔缩口处的直径(D3)为50～53mm，燃烧室中心凸台顶部直径(D4)为5～7mm，燃烧室最大深度(H1)为15～18mm，燃烧室中心凸台的深度(H2)为4～6mm，燃烧室底部圆弧半径(R3)为5～7mm，燃烧室中心凸台展开角(γ)为108°～112°，燃烧室ω型内壁的斜角(β)为18°～22°，燃烧室的上部喉口处斜面与活塞上断面的夹角(α)为17°～20°。

3.根据权利要求1或2所述的柴油机发动机活塞头部结构，其特征在于所述活塞的直径为96mm，行程为103.6mm。

4.根据权利要求1或2所述的柴油机发动机活塞头部结构，其特征在于所述缩口ω型燃烧室的底部外侧设置有内冷油道，所述内冷油道距离燃烧室7±0.5mm，距离活塞的第一环槽7±0.5mm。

5.根据权利要求3所述的柴油机发动机活塞头部结构，其特征在于所述缩口ω型燃烧室的底部外侧设置有内冷油道，所述内冷油道距离燃烧室7±0.5mm，距离活塞的第一环槽7±0.5mm。

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