CN203189138U - 用于发动机的活塞、燃烧室及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发动机的活塞、燃烧室和具有其的发动机。所述活塞包括：活塞本体，凹槽，所述凹槽设置在所述活塞本体的顶面，所述凹槽的中心偏离所述活塞本体的中心并靠近所述发动机进气门侧。根据本实用新型的活塞，仅在所述活塞本体的顶面上设置凹槽结构便可实现产生滚流的效果，结构较为简单。

Description

用于发动机的活塞、燃烧室及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机活塞、燃烧室及有其的发动机。

背景技术

随着社会对节能减排低碳要求的不断提高，缸内直接喷射汽油机以其良好的经济性等优势逐步成为汽油发动机产品的主流。但是此类发动机对气缸内油气混合的要求非常高，不同的运转工况下需要在内燃机燃烧室内产生不同强度的滚流。目前现有技术中大都是通过使用较为复杂的机械和电子控制结构提高发动机使用过程中得滚流效果，例如：通过在进气通道中增加进气翻板和电子控制单位的结构控制进气翻板的开度和角度来控制滚流的大小，但是该种结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型需要提供一种用于发动机的活塞，该活塞能够将进入所述发动机的气体方向发生从而进一步的提高滚流效果，并且本实用新型提供的活塞仅在所述活塞本体的顶面上设置一凹槽结构，该种结构较为简单并且还能提高滚流效果。

本实用新型还提供了一种燃烧室。

本实用新型进一步提供了一种具有所述燃烧室的发动机。

根据本实用新型第一方面实施例的一种用于发动机的活塞，包括：活塞本体，凹槽，所述凹槽设置在所述活塞本体的顶面，所述凹槽的中心偏离所述活塞本体的中心并靠近所述发动机进气门侧。

根据本实用新型的活塞，结构比较简单，并且当新鲜空气从进气孔进入燃烧室时，由于气流的惯性冲击到活塞本体的顶面上，由于活塞本体的顶面靠近发动机进气门侧设计有凹槽，因此使气流反弹，将会在形成强烈的稳定的滚流。

根据本实用新型的一个实施例，在所述活塞本体的顶面上设置一凹槽结构，当进入所述发动机的空气遇到所述凹槽结构便可改变所述空气的方向，进一步的提高了滚流效果并且结构简单。

可选地，所述凹槽横截面呈椭圆形，所述凹槽的长轴平行于所述发动机轴线，所述凹槽的短轴垂直于所述发动机轴线，所述凹槽纵截面呈半圆弧形。

可选地，所述凹槽中心点处的深度为4-7mm。

进一步地，所述凹槽的短轴长度与其长轴长度的比值为：3/5～1。

优选地，所述凹槽的短轴长度为30-40mm，所述凹槽的长轴长度为40-50mm。

可选地，所述凹槽的中心距所述活塞本体中心在所述发动机轴向方向为2-4mm，在径向方向上为1-3mm。

根据本实用新型的一个实施例，在所述活塞本体的顶面靠近所述发动机进气门侧设置有两个进气门避让坑，在所述活塞本体的顶面靠近所述发动机排气门侧设置有两个排气门避让坑。

根据本实用新型第二方面实施例的一种燃烧室，由进气门底部、排气门底部、汽缸盖底部的棚顶、缸套的表面以及根据本实用新型第一方面实施例所述的活塞的顶面限定出，其中，所述汽缸盖底部的棚顶设有进气孔和排气孔，所述进气门底部安装在所述进气孔上，所述排气门底部安装在所述排气孔上，所述汽缸盖底部的棚顶贴合在所述缸套上，所述活塞安装在所述缸套内。

所述汽缸盖底部的棚顶进气孔侧设置有与水平夹角为20～30度倾斜底面，所述汽缸盖底部的棚顶排气孔侧设置有与水平夹角为15～25度倾斜底面，所述进气孔与水平夹角为15～25度。

根据本实用新型的燃烧室，结构简单，并且能够进一步的提高滚流效果。

根据本实用新型第三方面实施例的一种发动机，包括：燃烧室，所述燃烧室是根据第二方面实施例所述的燃烧室；喷油器，所述喷油器固定在所述汽缸盖底部的棚顶的侧面。

根据本实用新型的发动机，结构简单，并且能够更进一步地提高滚流效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的发动机中活塞的俯视结构示意图；

图2为图1中所示的发动机的活塞结构示意图；

图3为根据本实用新型另一个实施例的燃烧室的立体结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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。

下面参考图1和图2描述根据本实用新型第一方面实施例的用于发动机的活塞。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的用于发动机的活塞，包括活塞本体1和凹槽2。

活塞本体用于在发动机的缸套内运动，凹槽2设置在活塞本体的顶面11上，活塞本体的顶面11为活塞安装在发动机内，活塞本体靠近发动机缸盖的面。活塞本体1为一个椭圆形结构，长轴与发动机轴线平行，短轴与发动机轴线垂直，长轴和短轴的交点O为活塞本体的顶面11的中心。其中凹槽2的形状可以为多种形状，凹槽2的中心A偏离活塞本体的顶面11的中心O，并且靠近发动机的进气门侧。

根据本实用新型的活塞，结构比较简单，并且当新鲜空气从进气孔进入燃烧室时，由于气流的惯性冲击到活塞本体的顶面11上，由于活塞本体的顶面11靠近发动机进气门侧设计有凹槽2，因此使气流反弹，将会在形成强烈的稳定的滚流。

如图1和图2所示，为进一步的提高滚流效果，可将凹槽2的形状设置为凹槽2横截面呈椭圆形，凹槽2纵截面呈半圆弧形。进一步地，凹槽的短轴长度与其长轴长度的比值为：3/5～1。优选地，如图1所示的示例中，将凹槽的短轴22长度设置为30-40mm，凹槽的长轴21的长度设置为40-50mm。

凹槽2在活塞本体的顶面11的位置具体可以设置为:凹槽的中心A与活塞本体中心O的距离在发动机轴向方向为2-4mm，进一步解释为：凹槽的长轴21与活塞本体的长轴平行并且凹槽的长轴21与活塞本体的长轴的距离为2-4mm。凹槽的中心A与活塞本体中心O的距离在发动机径向方向上为1-3mm，进一步解释为：凹槽的短轴22与活塞本体的短轴平行并且凹槽的短轴22与活塞本体的短轴的距离为1-3cm。

如图2所示，凹槽2中心点A处的深度为4-7mm，采用该种结构可以进一步的提高滚流效果。进一步为避免气门与活塞本体的顶面11干涉，可在活塞本体顶面11上发动机进气门侧设置有两个进气门避让坑3，在活塞本体的顶面11靠近发动机排气门侧设置有两个排气门避让坑4，进气门避让坑3位置设置在活塞本体顶面11与进气门最近处，排气门避让坑4位置设置在活塞本体顶面11与排气门最近处。

如图3所示，根据本实用新型第二方面实施例的燃烧室，由进气门底部6、排气门底部7、汽缸盖底部的棚顶5、缸套10和第一方面实施例提供的活塞1的顶面限定出。其中汽缸盖底部的棚顶5设有进气孔8和排气孔9，进气门底部6安装在进气孔8上，排气门底部7安装在排气孔9上。缸套10与汽缸盖底部的棚顶5贴合。火花塞100平行于缸套的轴线固定在汽缸盖底部的棚顶5的中心。活塞1安装在缸套10内。

采用该种结构的燃烧室，结构比较简单并且当新鲜空气从进气孔进入燃烧室时，由于气流的惯性冲击到活塞本体的顶面11上，由于活塞本体的顶面11靠近发动机进气门侧设计有凹槽2，因此使气流反弹，将会在形成强烈的稳定的滚流，此时伴随着进气孔8开启和活塞1下行；当活塞1下行到最下端则开始上行，然后进气孔8关闭，此时的进气滚流较现有的发动机滚流强度高，在此高强度的滚流条件下活塞1上行，则此高强度的滚流经过挤压破碎增加了燃烧室内气体的内能；当固定在汽缸盖底部的棚顶5侧面的喷油器（图中未示出）喷油时气体内能较高的条件下空气的流速更高，能够更好的与喷射的燃油充分混合，并且可以大大地减少缸内直喷汽油机汽油稀释机油的现象；当活塞1运动到最上端附近，火花塞100点火，充分的油气混合和强烈的缸内流动可以保证在火花塞点火电极附近形成接近于1的稳定空燃比，则有效的解决了发动机失火、积碳、爆震和油耗高及排放差等一系列的问题，发动机试验表明该活塞可以降低发动机燃油消耗10%以上；最终燃烧完成后，将废气排出。

为进一步提高滚流的效果，可以将汽缸盖底部的棚顶5进气孔侧设置有与水平夹角为20～30度倾斜底面，汽缸盖底部的棚顶5排气孔侧设置有与水平夹角为15～25度倾斜底面，进气孔与水平夹角为15～25度。

根据本实用新型第三方面实施例的一种发动机，包括根据本实用新型第二方面实施例所提供的燃烧室和喷油器（图中未示出），喷油器固定在汽缸盖底部的棚顶5侧面。

根据本实用新型第三方面实施例提供的发动机结构较为简单，并且能够产生很好的滚流。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于发动机的活塞，其特征在于，包括：

活塞本体;

凹槽，所述凹槽设置在所述活塞本体的顶面，所述凹槽的中心偏离所述活塞本体的中心并靠近所述发动机进气门侧。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的活塞，其特征在于，所述凹槽横截面呈椭圆形，所述凹槽的长轴平行于所述发动机轴线，所述凹槽的短轴垂直于所述发动机轴线，所述凹槽纵截面呈半圆弧形。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的活塞，其特征在于，所述凹槽中心点处的深度为4-7mm。

4.根据权利要求3所述的用于发动机的活塞，其特征在于，所述凹槽的短轴长度与其长轴长度的比值为：3/5～1。

5.根据权利要求4所述的用于发动机的活塞，其特征在于，所述凹槽的短轴长度为30-40mm，所述凹槽的长轴长度为40-50mm。

6.根据权利要求5所述的用于发动机的活塞，其特征在于，所述凹槽的中心与所述活塞本体中心的距离在所述发动机轴向方向为2-4mm，在径向方向上为1-3mm。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的用于发动机的活塞，其特征在于，在所述活塞本体的顶面靠近所述发动机进气门侧设置有两个进气门避让坑，在所述活塞本体的顶面靠近所述发动机排气门侧设置有两个排气门避让坑。

8.一种燃烧室，其特征在于，由进气门底部、排气门底部、汽缸盖底部的棚顶、缸套的表面以及权利要求1-7中任一项所述的用于发动机的活塞的顶面限定出，其中，

所述汽缸盖底部的棚顶设有进气孔和排气孔，所述进气门底部安装在所述进气孔上，所述排气门底部安装在所述排气孔上，所述汽缸盖底部的棚顶贴合在所述缸套上，所述活塞安装在所述缸套内。

9.根据权利要求8所述的燃烧室，其特征在于，所述汽缸盖底部的棚顶进气孔侧设置有与水平夹角为20～30度倾斜底面，所述汽缸盖底部的棚顶排气孔侧设置有与水平夹角为15～25度倾斜底面，所述进气孔与水平夹角为15～25度。

10.一种发动机，其特征在于，包括：

燃烧室，所述燃烧室是权利要求8或9所述的燃烧室；

喷油器，所述喷油器固定在所述汽缸盖底部的棚顶的侧面。

Images