CN203271936U - 一种发动机活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种发动机活塞，其能够充分地搅拌混合气而提高燃烧效率。本实用新型的活塞(10)，其头部(24)的顶面设有沟槽部(28)，并且在沟槽部(28)的周边部设有从其端面开始连续的第1以及第2挤气部(29、30)，而且，沟槽部(28)的开口形状为由两个半圆部(28a)与连接这些半圆部(28a)的两条直线部(28b)构成的跑道形状。

Description

一种发动机活塞

技术领域

本实用新型涉及一种构成发动机的活塞，特别涉及一种活塞头部顶面的形状。 

背景技术

先前，利用活塞顶面的形状在燃烧室内产生紊流来加快燃烧速度并提高燃烧效率的技术广为人知。通过如此在燃烧室内产生紊流来搅拌混合气，即使在提高了发动机的压缩比的情况下也能够抑制爆震的发生。 

具体地说，例如，在活塞顶面(顶面)的外缘部设有部分呈凸状的挤气部(凸部)(例如，参照专利文献1)。 

根据这样的结构，在压缩行程中使活塞上升时，在活塞顶面的挤气部与缸盖的下面之间形成较窄的缝隙(挤气区)，通过将混合气作为挤气流从该缝隙中排放出来，从而搅拌燃烧室内的混合气。其结果，使燃烧效率得以提高，抑制了爆震的发生。 

【专利文献1】日本专利文献特开2010-203334号公报 

实用新型所要解决的技术问题 

如上所述，通过在活塞的头部顶面设置凸部(挤气部)，能够提高燃烧效率。但是，仅通过凸部并不能够充分地提高燃烧效率，因此希望进一步提高燃烧效率。 

本实用新型鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种发动机活塞，其能够充分地搅拌混合气而提高燃烧效率。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的发动机活塞，其在汽缸内滑动，其特征在于，在头部顶面设有构成燃烧室一部分的沟槽部，并且在该沟槽部的进气端与排气端的周边部分别设有从上述沟槽部的端面开始连续的凸部，而且，上述沟槽部的开口形状为由两个半圆部与连接这些半圆部的两条直线部构成的跑道形状。 

根据本实用新型，能够使由上述沟槽部的底面与端面形成的角部构成为曲面。 

根据本实用新型，能够使上述沟槽部的宽度为上述头部直径的50％～70％。 

根据本实用新型，能够使上述凸部为在与缸盖的下面之间形成挤气区的挤气部。 

根据本实用新型，能够使反推力侧裙部的宽度较推力侧裙部的宽度窄。 

实用新型效果 

根据本实用新型，在压缩行程中，能够利用在燃烧室内产生的紊流有效地搅拌混合气。因此，燃烧效率得以提高，即使是在发动机压缩比较高的情况下，也能够抑制爆震的发生。 

附图说明

图1是显示本实用新型的一实施例的燃烧室的发动机截面图。 

图2是本实用新型的一实施例的活塞的正视图。 

图3是本实用新型的一实施例的活塞的俯视图。 

图4是本实用新型的一实施例的活塞的侧视图。 

符号说明 

10     活塞 

11     发动机(内燃机) 

12     缸体 

13     缸盖 

14     汽缸 

15     活塞销 

16     连杆 

17     凹部 

17a    第1倾斜面 

17b    第2倾斜面 

18     燃烧室 

19     火花塞 

20     进气口 

21     排气口 

22     进气阀 

23     排气阀 

24     头部 

25     裙部 

25a    反推力侧裙部 

25b    推力侧裙部 

26     侧壁部 

27     销孔 

28     沟槽部 

28a    半圆部 

28b    直线部 

28c    沟槽部底面 

28d    沟槽部侧面 

29     第1挤气部 

30     第2挤气部 

31     进气阀凹槽 

32     排气阀凹槽 

C0     头部中心点 

C1     半圆部中心点 

C2     半圆部中心点 

D1     头部直径 

P1     第1挤气部顶点 

P2     第2挤气部顶点 

W1     沟槽部宽度(短径) 

W2     反推力侧裙部的宽度 

W3     推力侧裙部的宽度 

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的一实施例的发动机活塞。 

如图1所示，具备活塞10的发动机（内燃机）11，其具有缸体12与缸盖13。活塞10可自由往返移动地收纳在缸体12的各个汽缸14内。另外，连杆16通过活塞销15固定在活塞10上，并且活塞10通过该连杆16与曲轴（未图示）相连接。 

在缸盖13的下面形成有凹部17，而由该凹部17与活塞10的顶面形成所谓的屋脊形燃烧室18。即，凹部17由向相反方向倾斜的两个倾斜面即第1倾斜面17a以及第2倾斜面17b构成。在缸盖13上，在与燃烧室18的中央部相对应的位置设有火花塞19。此外，在缸盖13上，在隔着该火花塞19的两侧，分别形成有一对进气口20以及一对排气口21。在本实施例中，各进气口20设于第1倾斜面17a上，各排气口21设于第2倾斜面17b上。另外，在各进气口20上，设有进气阀22，进气口20可通过该进气阀22进行开关。同样，在各排气口21上，设有排气阀23，而排气口21可通过该排气阀23进行开关。 

以下，具体说明形成燃烧室18的活塞10的结构。如图2～图4所示，活塞10具备在汽缸14内滑动而形成燃烧室18的圆筒状头部24与设置在其下侧的一对裙部25。另外，在连接裙部25的侧壁部26上，形成有厚壁的销孔部(未图示)，并且在该销孔部上形成有可插入活塞销15的销孔27。 

在头部24的顶面，在其中央部上设有构成燃烧室18的一部分的沟槽部28。沟槽部28沿着缸盖13的第1倾斜面17a与第2倾斜面17b的边缘线而形成(参照图1)，其开口形状为由两个半圆部28a与连接这些半圆部28a的两条直线部28b构成的跑道形状。即，各半圆部28a为以较头部24的中心点C0更位于外侧位置的点C1、C2为中心的圆弧，其不同于以头部24的中心点C0为中心的圆弧。 

这样的沟槽部28的尺寸没有特别限定，但沟槽部28的宽度(短径)W1为头部24的直径D1的50％～70％左右较为理想。特别是当头部24的直径D1为70mm～80mm左右时，沟槽部28的宽度W1在上述范围内为佳。 

此外，沟槽部28的底面28c为与汽缸14的轴向垂直相交的平面。沟槽部28的侧面(端面)28d为以规定角度向该底面28c倾斜的倾斜面，由该侧面28d与底面28c形成的角部为R形状。即，沟槽部28的侧面28d形成为较圆滑的圆弧状。 

在该沟槽部28的进气口20侧(进气端)以及排气口21侧(排气端)，除了与进气阀22以及排气阀23相对的区域之外，还设有从头部24的顶面向缸盖13侧突出的第1以及第2挤气部(凸部)29、30。 

此外，与进气阀22相对的部分，不设置第1挤气部29而成进气阀凹槽31，与排气阀23相对的部分，不设置第2挤气部30而成排气阀凹槽32(参照图3)。这些进气阀凹槽31以及排气阀凹槽32，是为使活塞10在汽缸14内上升到上止点附近时进气阀22不干涉第1挤气部29，另外为使排气阀23不干涉第2挤气部30而形成的缺口，其对应各进气阀22以及排气阀23而设置。 

第1挤气部29，在进气阀凹槽31之间，从沟槽部28的侧面开始连续设置(参照图2)。即，第1挤气部29，其侧面29a从沟槽部28的侧面28d开始连续形成。如上所述， 由于沟槽部28的侧面28d向底面28c倾斜设置，因此第1挤气部29的顶点P1较沟槽部28的开口边缘部处于稍微外侧位置。此外，第2挤气部30，在排气阀凹槽32之间，也从沟槽部28的侧面28d开始连续设置，第2挤气部30的顶点P2也较沟槽部28的开口边缘部处于稍微外侧位置。 

此外，第1挤气部29的外周面，其在活塞10在汽缸14内上升到上止点附近时，与第1倾斜面17a相对而形成(参照图1)。即，第1挤气部29的外周面与第1倾斜面17a大体成同一倾斜角度。第2挤气部30的外周面，也与第1挤气部29相同，其与第2倾斜面17b大体成同一倾斜角度。 

在头部24具备这样的第1以及第2挤气部29、30的结构中，在活塞10上升到上止点附近时，第1以及第2倾斜面17a、17b与第1以及第2挤气部29、30之间的缝隙变窄，形成所谓的挤气区。据此，在燃烧室18内形成紊流(挤气流)，而充分地搅拌混合气。另外，在本实用新型中，由于在这些第1挤气部29与第2挤气部30之间形成有上述跑道型的沟槽部28，在有效地搅拌混合气的同时更容易将混合气集中于燃烧室18的中央部。据此，能够有效地提高燃烧效率。 

此外，如果活塞10具备如此结构的头部24，则设于头部24下侧的裙部25，其反推力侧裙部25a的宽度W2较推力侧裙部25b的宽度W3更狭窄地设置为佳(参照图4)。另外，在这里所说的推力侧，是指在膨胀行程中活塞10受汽缸14内壁挤压的一侧，其相反一侧称为反推力侧。 

通过如上将反推力侧裙部25a的宽度设置成较窄，能够实现活塞10的轻量化。另一方面，通过将推力侧裙部25b的宽度设置成较宽，在膨胀行程中能充分确保裙部25b与缸体12的受压面积，而提高耐磨性。即，通过使裙部25具有如上所述的构成，既能够实现活塞10的轻量化，又能够提高裙部25的耐磨性。 

以上，对本实用新型的一实施例进行了说明，但本实用新型并不仅限于上述实施例。例如，在上述实施例中，举例说明了进气管喷射式发动机，但发动机的形式不仅限于此，例如也可采用缸内喷射式发动机。 

Claims (10)

1.一种在汽缸内滑动的发动机活塞，其特征在于， 

在头部顶面设有构成燃烧室一部分的沟槽部，并且在该沟槽部的进气端与排气端的周边部分别设有从上述沟槽部的端面开始连续的凸部， 

而且，上述沟槽部的开口形状为由两个半圆部与连接这些半圆部的两条直线部构成的跑道形状。 

2.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于， 

由上述沟槽部的底面与端面形成的角部构成为曲面。 

3.根据权利要求1或权利要求2所述的发动机活塞，其特征在于， 

上述沟槽部的宽度为上述头部直径的50%～70%。 

4.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于， 

上述凸部为在与缸盖的下面之间形成挤气区的挤气部。 

5.根据权利要求2所述的发动机活塞，其特征在于， 

上述凸部为在与缸盖的下面之间形成挤气区的挤气部。 

6.根据权利要求3所述的发动机活塞，其特征在于， 

上述凸部为在与缸盖的下面之间形成挤气区的挤气部。 

7.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于， 

还包括设于上述头部下侧的一对裙部，所述一对裙部由推力侧裙部和反推力侧裙部形成，上述反推力侧裙部的宽度较上述推力侧裙部的宽度窄。 

8.根据权利要求2所述的发动机活塞，其特征在于， 

还包括设于上述头部下侧的一对裙部，所述一对裙部由推力侧裙部和反推力侧裙部形成，上述反推力侧裙部的宽度较上述推力侧裙部的宽度窄。 

9.根据权利要求3所述的发动机活塞，其特征在于， 

还包括设于上述头部下侧的一对裙部，所述一对裙部由推力侧裙部和反推力侧裙部形成，上述反推力侧裙部的宽度较上述推力侧裙部的宽度窄。 

10.根据权利要求4所述的发动机活塞，其特征在于， 

还包括设于上述头部下侧的一对裙部，所述一对裙部由推力侧裙部和反推力侧裙部形成，上述反推力侧裙部的宽度较上述推力侧裙部的宽度窄。 

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