用于内燃发动机的活塞及往复式内燃发动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于内燃发动机的活塞及往复式内燃发动机，所述活塞包括：围绕活塞的纵向轴线周向延伸的环带、沿着径向方向设置在纵向轴线与环带之间的燃烧碗状部以及沿着径向方向设置在燃烧碗状部与环带之间的挤压面。其中，所述径向方向垂直于纵向轴线；所述挤压面包括设置在挤压面上的第一纹理表面，所述第一纹理表面包括多个第一凹进表面。本实用新型专利技术通过将纹理表面添加到活塞的标称表面形状上，形成带纹理活塞设计，由此可以在其它设计约束条件内更好地实现流体进料运动的调整。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃发动机的活塞及往复式内燃发动机
本技术总体上涉及往复式内燃发动机，并且更具体地涉及一种用于往复式内燃发动机的活塞。
技术介绍
往复式内燃发动机已知用于将来自燃料源的化学能转化为往复轴功率或旋转轴功率。在往复式发动机中，流体在由活塞、内部汽缸壁和汽缸盖限定的汽缸容积内被压缩，从而增加流体的压力和温度。流体可以包括例如燃料、氧化剂（诸如空气）或者它们的组合。在火花点火发动机中，燃料和氧化剂在汽缸容积的上游或汽缸容积内进行预混合，使得预混合的燃料和氧化剂的点火通过在汽缸容积内的间隙上产生电火花而启动。在压缩点火发动机中，汽缸容积内的燃料-氧化剂混合物响应于容积内的温度和压力的时间历程而自动点火。更特别地，在直接喷射压缩点火发动机中，在压缩循环的峰值附近将燃料喷射到汽缸容积中，并且在燃料喷射之后的自动点火延迟时间之后发生燃料和氧化剂的点火。由燃料-空气混合物的燃烧释放的热量起到推动活塞的作用，该活塞通常通过连杆将该作用传递到旋转曲轴。专利技术名称为“用于机动车辆的热力发动机”、公开号为WO2007/003817的国际公开（“'817公开”）旨在解决调整作为时间的函数的活塞发动机的燃烧室内的释热速率的问题。'817公开描述了一种具有碗状部的凹进表面的活塞。进一步地，在碗状部的表面上具有一个或多个凹凸部，其中一个或多个凹凸部相对于碗状部的平均表面凸出来或凹进去。然而，在'817公开中所描述的凹凸部在一些应用中不能根据需要影响燃烧室的汽缸壁附近的流体进料运动。因此，需要用于往复式内燃发动机的改进的活塞。应当理解，该背景描述仅仅用以帮助读者理解技术，且并不表示所指出的问题本身在本领域中已为人所知。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于内燃发动机的活塞，以调整燃烧室中的流体进料运动。根据本技术的一个方面，提供了一种用于内燃发动机的活塞，包括围绕活塞的纵向轴线周向延伸的环带、沿着径向方向设置在纵向轴线与环带之间的燃烧碗状部以及沿着径向方向设置在燃烧碗状部与环带之间的挤压面；其中，所述径向方向垂直于所述纵向轴线；所述挤压面包括设置在挤压面上的第一纹理表面，所述第一纹理表面包括多个第一凹进表面。其中，所述第一纹理表面由以所述纵向轴线为中心的第一回转表面限定。优选的，所述第一纹理表面还包括多个第一凸起表面。所述多个第一凹进表面中的至少一个凹进表面设置在所述多个第一凸起表面的相邻凸起表面之间，且所述多个第一凹进表面和所述多个第一凸起表面由以所述纵向轴线为中心的第一回转表面限定。进一步的，所述燃烧碗状部包括第二纹理表面，所述第二纹理表面包括多个第二凹进表面。又进一步的，所述燃烧碗状部包括以所述纵向轴线为中心的凸状环形表面，并且所述凸状环形表面包括所述第二纹理表面。此外，所述挤压面包括以所述纵向轴线为中心的凸状环形表面，并且所述凸状环形表面包括所述第一纹理表面。进一步的，所述挤压面在拐点处邻接所述燃烧碗状部，其中，所述挤压面的凸部过渡到所述燃烧碗状部的凹部。根据本技术的另一个方面，提供了一种往复式内燃发动机，包括活塞，所述活塞包括围绕活塞的纵向轴线周向延伸的环带、沿着径向方向设置在纵向轴线与环带之间的燃烧碗状部以及沿着径向方向设置在燃烧碗状部与环带之间的挤压面；其中，所述径向方向垂直于所述纵向轴线；所述挤压面包括设置在挤压面上的第一纹理表面，所述第一纹理表面包括多个第一凹进表面。上述技术方案通过将纹理表面添加到活塞的标称表面形状上，形成带纹理活塞设计，由此可以在其它设计约束条件内更好地实现流体进料运动的调整。附图说明图1示出了根据本技术的一个方面的活塞的侧视图；图2示出了根据本技术的一个方面的活塞的俯视图；图3示出了根据本技术的一个方面的发动机的横截面示意图；图4示出了根据本技术的一个方面的纹理表面的示意性横截面图；图5示出了根据本技术的一个方面的纹理表面的示意性横截面图；图6示出了根据本技术的一个方面的如图3中的A部所示的活塞的横截面图；图7示出了根据本技术的另一个方面的如图3中的A部所示的活塞的横截面图。具体实施方式现在将参考附图详细描述本技术的各方面，其中在全文中相同的附图标记表示相同的元件，除非另有说明。图1示出了根据本技术的一个方面的活塞100的侧视图；图2示出了根据本技术的一个方面的活塞100的俯视图。活塞100包括冠部部分102并且可以包括裙部部分104。冠部部分102具有围绕活塞100的周向边缘的周向环带106。周向环带106可以包括在其间限定至少一个周向环槽110的两个或多个圆柱形表面108。周向环槽110中的每一个可用于固定本领域已知的压缩环、油环或其它活塞环。圆柱形表面108中的至少一个以活塞100的纵向轴线112为中心。活塞100的径向方向114垂直于纵向轴线112延伸，并且活塞100的压缩方向116沿着纵向轴线112在远离活塞100的顶表面118的方向上延伸。周向方向120围绕活塞100的边缘垂直于径向方向114延伸。活塞100的外直径122可以由圆柱形表面108之一的直径限定。然而，应当理解，两个或多个圆柱形表面108中的每一个可以具有不同的直径或相同的直径。相对于压缩方向116，顶表面118的外直径124可以由最上面的圆柱形表面126的直径限定。活塞100的顶表面118从纵向轴线112延伸到顶表面118的外直径124。应当理解，活塞100的顶表面118可以包括在纵向轴线112与顶表面118的外直径124之间沿纵向方向112、径向方向114、周向方向120或者它们的组合延伸的特征。活塞100的顶表面118可包括挤压面128和燃烧碗状部表面130。根据本技术的一个方面，挤压面128的至少一部分和燃烧碗状部表面130的至少一部分面向压缩方向116。这里，面向压缩方向116的表面可以意味着垂直于该表面的矢量具有在压缩方向116上的分量。根据本技术的另一方面，挤压面128整体面向压缩方向116。例如，挤压面128的内直径132可以由挤压面128的内边缘134限定，并且在内直径132与顶表面118的外直径124之间延伸的挤压面128的整体可面向压缩方向116。图3示出了根据本技术的一个方面的发动机150的横截面示意图，其中截面平面包括纵向轴线112。发动机150包括：具有内表面154的发动机汽缸152，所述内表面154限定汽缸孔156；可滑动地设置在汽缸孔156内的活塞100；以及设置在发动机汽缸152的顶部上的汽缸盖158。活塞100可以通过连杆（未示出）可操作地联接到曲轴（未示出），所述连杆例如根据常规方法可枢转地联接到活塞100的销轴颈160。进一步地，活塞100可通过设置在一个或多个环槽110（见图1）中的一个或多个环162接合发动机汽缸152的内表面154。尽管在图3中仅示出了一个发动机汽缸152，但是应当理解，发动机150可以包括大于或等于一个的任何数量的发动机汽缸152。燃烧室168可以由活塞100的顶表面118限定，所述顶表面118包括燃烧碗状部表面130和挤压面128、活塞环162、发动机汽缸152的内表面154；以及汽缸盖158的内表面170。在图3中，发动机150被示出在压缩方向116上当活塞100位于压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机（150）的活塞（100），其特征在于，所述活塞（100）包括：环带（106），其围绕所述活塞（100）的纵向轴线（116）周向延伸；燃烧碗状部（130），其沿着径向方向（114）设置在所述纵向轴线（116）与所述环带（106）之间，所述径向方向（114）垂直于所述纵向轴线（116）；以及挤压面（128），其沿着所述径向方向（114）设置在所述燃烧碗状部（130）与所述环带（106）之间；其中，所述挤压面（128）包括设置在所述挤压面（128）上的第一纹理表面，所述第一纹理表面包括多个第一凹进表面。

【技术特征摘要】
2015.11.19 US 14/9459191.一种用于内燃发动机（150）的活塞（100），其特征在于，所述活塞（100）包括：环带（106），其围绕所述活塞（100）的纵向轴线（116）周向延伸；燃烧碗状部（130），其沿着径向方向（114）设置在所述纵向轴线（116）与所述环带（106）之间，所述径向方向（114）垂直于所述纵向轴线（116）；以及挤压面（128），其沿着所述径向方向（114）设置在所述燃烧碗状部（130）与所述环带（106）之间；其中，所述挤压面（128）包括设置在所述挤压面（128）上的第一纹理表面，所述第一纹理表面包括多个第一凹进表面。2.根据权利要求1所述的活塞（100），其特征在于，所述燃烧碗状部（130）包括第二纹理表面，所述第二纹理表面包括多个第二凹进表面。3.根据权利要求1所述的活塞（100），其特征在于，所述第一纹理表面由以所述纵向轴线（116）为中心的第一回转表面限定。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的活塞（100），其特征在于，所述第一纹理表面还包括多个第一凸起表面。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马立克，B·C·艾伯盖特，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国,US