CN203488266U - 发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机。所述发动机包括：缸体；缸盖，所述缸盖设在所述缸体上且与所述缸体之间限定出容纳腔，其中所述缸盖上设有进气门和排气门；和活塞，所述活塞设在所述容纳腔内，所述活塞的上表面上设有凹槽，所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过第一曲面过渡。根据本实用新型实施例的发动机具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机。
背景技术
现有的发动机的燃烧室内的混合气在流动时有较大的耗散，导致在压缩上止点的湍动能减少。因此，现有的发动机存在油耗大的缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种发动机。
为了实现上述目的，根据本实用新型提出一种发动机，所述发动机包括：缸体；缸盖，所述缸盖设在所述缸体上且与所述缸体之间限定出容纳腔，其中所述缸盖上设有进气门和排气门；和活塞，所述活塞设在所述容纳腔内，所述活塞的上表面上设有凹槽，所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过第一曲面过渡。
根据本实用新型的发动机通过在所述活塞的上表面上设置所述凹槽且所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过所述第一曲面过渡，从而可以极大地减少混合气形成的滚流的耗散，增强了滚流的流动，使滚流保持了较高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室内具有高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，有利于着火稳定性和火焰的传播。由此可以提高燃烧室内的油气混合速度和均匀性，组织燃烧室内的气流流动，减少耗散能的损失，降低燃油湿壁，提高燃烧稳定性，防止所述发动机燃烧爆震，并有效地降低所述发动机的燃油消耗和污染物排放。
因此，根据本实用新型的发动机具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
另外，根据本实用新型的发动机还具有如下附加技术特征：
所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过第一圆弧过渡。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述凹槽的侧面包括：第一子面，所述第一子面的下沿与所述凹槽的底面的外沿相连，所述第一子面从所述凹槽的底面向外向上延伸；和第二子面，所述第二子面的下沿与所述第一子面的上沿通过第二曲面过渡，所述第二子面从所述第二曲面向上向外延伸，所述第二子面的上沿与所述活塞的上表面通过所述第一曲面过渡。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述第二子面的下沿与所述第一子面的上沿通过第二圆弧过渡。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述第一子面限定出圆台形的第一空腔，所述第二子面限定出圆台形的第二空腔。由此不仅可以降低所述凹槽的加工难度，而且可以使所述活塞的结构更加合理。
所述第一子面与所述活塞的上表面的夹角α1为15度-25度，所述第二子面与所述活塞的上表面的夹角α2为1度-10度。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述第一圆弧的半径为2毫米-10毫米，所述第二圆弧的半径为2毫米-10毫米。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述凹槽的底面限定出球缺状的第三空腔，所述第三空腔的高度为1.5毫米-4毫米，所述凹槽的底面的外沿为圆形，所述圆形的半径为50毫米-66毫米。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平，使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
所述活塞的上表面上设有进气门避让槽和排气门避让槽，所述活塞的位于所述进气门避让槽的邻近所述缸体的部分与所述缸体之间的第一部分被去除，所述活塞的位于所述排气门避让槽的邻近所述缸体的部分与所述缸体之间的第二部分被去除。由此可以避免因所述活塞的壁面太薄而引起的热应力集中。
所述进气门的安装轴线与所述缸盖的中心轴线的夹角α3为20度-23.4度，所述排气门的安装轴线与所述缸盖的中心轴线的夹角α4为20度-23.4度。由此可以提高燃烧室内的油气混合速度和均匀性，组织燃烧室内的气流流动，减少耗散能的损失，降低燃油湿壁，提高燃烧稳定性，防止所述发动机燃烧爆震，并有效地降低所述发动机的燃油消耗和污染物排放。
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是根据本实用新型实施例的发动机的局部剖视图；
图2是根据本实用新型实施例的发动机的活塞的结构示意图；
图3是根据本实用新型实施例的发动机的活塞的局部剖视图；
图4是根据本实用新型实施例的发动机的活塞的俯视图。
发动机10、缸体100、缸盖200、活塞300、上表面310、凹槽320、侧面321、第一子面3211、第二子面3212、底面322、第三空腔3221、第一曲面330、第一圆弧331、第二曲面340、第二圆弧341、进气门避让槽350、排气门避让槽360、燃烧室400
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，仅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“中心”、“纵向”、“横向”、“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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的发动机10。如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的发动机10包括缸体100、缸盖200和活塞300。
缸盖200设在缸体100上，且缸盖200与缸体100之间限定出容纳腔，其中缸盖200上设有进气门和排气门。活塞300设在所述容纳腔内，活塞300的上表面310上设有凹槽320，凹槽320的侧面321与活塞300的上表面310通过第一曲面330过渡。换言之，第一曲面330与经过活塞300的径向的竖直平面的相交线可以是曲线。其中，上下方向如图2和图3中的箭头A所示。
缸体100、缸盖200和活塞300之间可以限定出燃烧室400。新鲜的空气可以从进气道进入到燃烧室400内，随着进气门升程的增大，进入到燃烧室400内的新鲜空气量逐渐增多，并与喷入燃烧室400内的油束液滴混合形成混合气，油束随着燃烧室400内的气流运动，在燃烧室400内形成滚流（例如该滚流可以沿顺时针方向流动），即空气和油束形成的混合气在燃烧室400内可以形成滚流。
根据本实用新型实施例的发动机10通过在活塞300的上表面310上设置凹槽320且凹槽320的侧面321与活塞300的上表面310通过第一曲面330过渡，从而可以极大地减少混合气形成的滚流的耗散，增强了滚流的流动，使滚流保持了较高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，有利于着火稳定性和火焰的传播。由此可以提高燃烧室400内的油气混合速度和均匀性，组织燃烧室400内的气流流动，减少耗散能的损失，降低燃油湿壁，提高燃烧稳定性，防止发动机10燃烧爆震，并有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
因此，根据本实用新型实施例的发动机10具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
有利地，如图3所示，凹槽320的侧面321与活塞的上表面310可以通过第一圆弧331过渡。换言之，第一曲面330与经过活塞300的径向的竖直平面的相交线可以是圆弧形。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，从而进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，由此更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，凹槽320的侧面321可以包括第一子面3211和第二子面3212。第一子面3211的下沿可以与凹槽320的底面322的外沿相连，第一子面3211可以从凹槽320的底面322向外向上延伸。第二子面3212的下沿与第一子面3211的上沿可以通过第二曲面340过渡，第二子面3212可以从第二曲面340向上向外延伸，第二子面3212的上沿与活塞300的上表面310可以通过第一曲面330过渡。也就是说，第二子面3212可以位于第一子面3211上方，第二曲面340与经过活塞300的径向的竖直平面的相交线可以是曲线。
通过使第二子面3212的下沿与第一子面3211的上沿通过第二曲面340过渡，从而可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，由此更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
有利地，如图3所示，第二子面3212的下沿与第一子面3211的上沿可以通过第二圆弧341过渡。换言之，第二曲面340与经过活塞300的径向的竖直平面的相交线可以是圆弧形。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，从而进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，由此更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
第一子面3211可以限定出圆台形的第一空腔，第二子面3212可以限定出圆台形的第二空腔。由此不仅可以降低凹槽320的加工难度，而且可以使活塞300的结构更加合理。
如图3所示，在本实用新型的一个示例中，第一子面3211与活塞300的上表面310的夹角α1可以是15度-25度，第二子面3212与活塞300的上表面310的夹角α2为1度-10度。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，从而进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，由此更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
有利地，第一圆弧331的半径可以是2毫米-10毫米，第二圆弧341的半径可以是2毫米-10毫米。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，从而进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，由此更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
如图3所示，在本实用新型的一些示例中，凹槽320的底面322可以限定出球缺状的第三空腔3221。换言之，凹槽320的底面322可以是球冠形。第三空腔3221的高度可以是1.5毫米-4毫米，凹槽320的底面322的外沿可以是圆形，所述圆形的半径可以是50毫米-66毫米。由此可以进一步减少混合气形成的滚流的耗散，进一步增强滚流的流动，使滚流保持更高的滚流水平（即可以使进气在燃烧室400内具有更高水平的滚流比），使更多的能量保持到压缩上止点，更加有利于着火稳定性和火焰的传播。
有利地，球缺状的第三空腔3221的中心轴线可以与缸体100的中心轴线重合。
如图4所示，在本实用新型的一个具体示例中，活塞300的上表面310上可以设有进气门避让槽350和排气门避让槽360，活塞300的位于进气门避让槽350的邻近缸体100的部分与缸体100之间的第一部分被去除，活塞300的位于排气门避让槽360的邻近缸体100的部分与缸体100之间的第二部分被去除。由此可以避免因活塞300的壁面太薄而引起的热应力集中。
在本实用新型的一个具体示例中，进气门的安装轴线与缸盖200的中心轴线的夹角α3可以是20度-23.4度，排气门的安装轴线与缸盖200的中心轴线的夹角α4可以是20度-23.4度。由此可以提高燃烧室400内的油气混合速度和均匀性，组织燃烧室400内的气流流动，减少耗散能的损失，降低燃油湿壁，提高燃烧稳定性，防止发动机10燃烧爆震，并有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
本实用新型还提供了一种车辆。根据本实用新型实施例的车辆包括根据上述实施例的发动机10。
根据本实用新型实施例的车辆通过设置根据上述实施例的发动机10，从而具有油耗低、污染物排放少等优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种发动机，其特征在于，包括：
缸体；
缸盖，所述缸盖设在所述缸体上且与所述缸体之间限定出容纳腔，其中所述缸盖上设有进气门和排气门；和
活塞，所述活塞设在所述容纳腔内，所述活塞的上表面上设有凹槽，所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过第一曲面过渡。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述凹槽的侧面与所述活塞的上表面通过第一圆弧过渡。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述凹槽的侧面包括：
第一子面，所述第一子面的下沿与所述凹槽的底面的外沿相连，所述第一子面从所述凹槽的底面向外向上延伸；和
第二子面，所述第二子面的下沿与所述第一子面的上沿通过第二曲面过渡，所述第二子面从所述第二曲面向上向外延伸，所述第二子面的上沿与所述活塞的上表面通过所述第一曲面过渡。
4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述第二子面的下沿与所述第一子面的上沿通过第二圆弧过渡。
5.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述第一子面限定出圆台形的第一空腔，所述第二子面限定出圆台形的第二空腔。
6.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述第一子面与所述活塞的上表面的夹角α1为15度-25度，所述第二子面与所述活塞的上表面的夹角α2为1度-10度。
7.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述第一圆弧的半径为2毫米-10毫米，所述第二圆弧的半径为2毫米-10毫米。
8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述凹槽的底面限定出球缺状的第三空腔，所述第三空腔的高度为1.5毫米-4毫米，所述凹槽的底面的外沿为圆形，所述圆形的半径为50毫米-66毫米。
9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述活塞的上表面上设有进气门避让槽和排气门避让槽，所述活塞的位于所述进气门避让槽的邻近所述缸体的部分与所述缸体之间的第一部分被去除，所述活塞的位于所述排气门避让槽的邻近所述缸体的部分与所述缸体之间的第二部分被去除。
10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述进气门的安装轴线与所述缸盖的中心轴线的夹角α3为20度-23.4度，所述排气门的安装轴线与所述缸盖的中心轴线的夹角α4为20度-23.4度。
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| CN201320576979.8U CN203488266U (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 发动机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106593679A (zh) * | 2015-10-14 | 2017-04-26 | 福特环球技术公司 | 具有活塞的直喷式内燃发动机及其生产方法 |
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2013
- 2013-09-17 CN CN201320576979.8U patent/CN203488266U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN106593679A (zh) * | 2015-10-14 | 2017-04-26 | 福特环球技术公司 | 具有活塞的直喷式内燃发动机及其生产方法 |
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