用于发动机的活塞的燃烧碗制造技术

一种用于发动机的活塞可以包括活塞主体。活塞主体可以包括围绕活塞的中心纵向轴线对称地设置的活塞顶。燃烧碗可以凹入到活塞主体中，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。中心碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。第一碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以相对于活塞顶轴向向内设置。第二碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以相对于第一碗顶点径向向内设置且可以径向地设置在第一碗顶点与中心碗顶点之间。第二碗顶点可以相对于中心碗顶点轴向向内偏移。

A combustion bowl for the piston of an engine

A piston for an engine can include a piston body. The piston body can include a piston top that is arranged symmetrically around the central longitudinal axis of the piston. The combustion bowl can be concave into the piston body and can be moved inward in axial direction relative to the piston top. The center bowl vertex can be protruded from the combustion bowl axially and can be moved inward in axial direction relative to the piston top. The first bowl vertex can be protruded from the combustion bowl axially and can be arranged inward in axial direction relative to the piston top. The second bowl vertex can be protruded from the combustion bowl axially, and it can be set radially to the top of the first bowl, and it can be placed between the top of the first bowl and the center of the center bowl. The second vertex of the bowl can be moved inward in axial direction relative to the vertex of the central bowl.

【技术实现步骤摘要】
用于发动机的活塞的燃烧碗
本专利技术总体上涉及用于发动机的活塞，并且更具体地涉及这种活塞的燃烧碗。专利技术背景内燃机中的燃料燃烧通常产生了氮氧化物(NOx)和颗粒物质，例如烟尘和烟灰。但是，通常都不希望出现这种废气副产品，并且还不断地在努力进一步降低这些废气副产物的水平。然而，研发将这些废气副产品水平降至最低的方式通常都涉及到实现可接受的降低水平与维持燃烧效率之间的平衡。为了在不牺牲燃烧效率的前提下减少NOx和颗粒物质的产生，已经尝试了各种燃烧室设计。例如，通常设置在活塞的燃烧面中并限定燃烧室的一部分的燃烧碗的结构形状可以构造为在燃烧室中产生期望的燃料和空气分配。日本专利申请公开JP2004190573A('573公开)公开了一种用于发动机的燃烧室，其具有形成在活塞的顶表面中的空腔。该空腔包括提供台阶形状的凹槽。燃烧室的台阶形状的目的在于通过将燃料散发到空腔的凹槽来促进燃料与空气的混合。虽然'573公开的燃烧室的目的是减少NOx的产生，但是仍然寻求在减少颗粒物质这一方面的改进。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于发动机的活塞。活塞可以包括活塞主体，而活塞主体包括活塞顶。活塞顶可以围绕活塞的中心纵向轴线对称地设置。燃烧碗可以凹入到活塞主体中，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。燃烧碗可以围绕中心纵向轴线对称地设置。中心碗顶点可以从燃烧碗轴向突出。中心碗顶点可以围绕中心纵向轴线对称地设置，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。第一碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以围绕中心纵向轴线对称地设置。第一碗顶点可以相对于活塞顶径向向内设置。第二碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以围绕中心纵向轴线对称地设置。第二碗顶点可以相对于第一碗顶点径向向内设置，并且可以在第一碗顶点与中心碗顶点之间径向地设置。第二碗顶点可以相对于中心碗顶点轴向向内偏移。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种发动机。发动机可以包括发动机壳体，而发动机壳体包括设置在其中的气缸。气缸盖可以联接到发动机壳体。气缸盖可以包括穿过其设置的燃料喷射器。燃料喷射器可以构造为将燃料喷射到气缸中。活塞可以可操作地设置在气缸中，并且可以包括中心纵向轴线。燃烧碗可以凹入到活塞中，并且可以围绕中心纵向轴线对称地设置。燃烧碗可以包括从其中心突出的中心顶点、第一碗顶点、以及径向设置在中心碗顶点与第一碗顶点之间的第二碗顶点。第二碗顶点可以相对于中心碗顶点轴向向内偏移。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种用于发动机的活塞。活塞可以包括活塞主体，而活塞主体包括活塞顶。活塞顶可以围绕活塞的中心纵向轴线对称地设置。燃烧碗可以凹入到活塞主体中，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。燃烧碗可以围绕中心纵向轴线对称地设置。中心碗顶点可以从燃烧碗轴向突出。中心碗顶点可以围绕中心纵向轴线对称地设置，并且可以相对于活塞顶轴向向内偏移。中心碗顶点可以包括中心碗顶点深度。第一碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以围绕中心纵向轴线对称地设置。第一碗顶点可以包括第一碗顶点半径和大于中心碗顶点深度的第一碗顶点深度。第二碗顶点可以从燃烧碗轴向突出，并且可以围绕中心纵向轴线对称地设置。第二碗顶点可以包括小于第一碗顶点半径的第二碗顶点半径，并且可以包括大于第一碗顶点深度的第二碗顶点深度。通过结合附图来阅读下面的详细描述，将更容易理解本专利技术的这些及其他方面和特征。本文描述的不同实施例的各方面可以相互之间进行组合或替代。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的示例性车辆的透视图；图2是根据本专利技术的实施例的发动机的发动机壳体的局部剖视图，其示出了可操作地设置在气缸中的活塞；图3是根据本专利技术的实施例的活塞的燃烧碗的剖视图；图4是根据本专利技术的实施例的活塞的俯视平面图，其示出了活塞的燃烧碗；以及图5是示出了可以根据本专利技术的教导而实践的各步骤的示例性顺序的框图。应当注意，附图仅示出了典型的实施例，因此不应将其视为对本专利技术或权利要求的范围的限制。相反，本专利技术的概念可以应用于其他同等有效的实施例中。此外，附图并不一定按比例绘制，重点通常是落在对某些实施例的原理所进行的图示上。具体实施方式现参考图1，根据本专利技术构造的示例性车辆通常由附图标记10表示。虽然被示例性地示出为越野载重车，但是车辆10可以是在各种行业中使用的任何类型的车辆，例如但不限于采矿、土方作业、农业、石油、电力和建筑等等，仅举几个例子。车辆10包括发动机12。发动机12可以是任何类型的内燃机，例如但不限于柴油发动机、燃气涡轮发动机、船用发动机、发电机组以及行业内众所周知的其他发动机。参考图2，发动机12包括发动机壳体14或发动机缸体。气缸盖16联接到发动机壳体14。发动机壳体14包括设置在其中的气缸18。活塞20可操作地设置在气缸18中，以便在其中往复运动。气缸18可以包括与活塞20的中心纵向活塞轴线24对准的中心纵向气缸轴线22。活塞20包括在活塞20的第一轴向区域26与第二轴向区域28之间延伸的活塞主体21。活塞20的第一轴向区域26包括凹入到活塞主体21中的燃烧碗30。活塞20的第一轴向区域26和燃烧碗30面向气缸盖16布置在气缸18内。此外，发动机12包括可以由气缸18的一部分、气缸盖16和燃烧碗30共同限定的燃烧室32。发动机12还包括燃料喷射器34，该燃料喷射器34穿过气缸盖16设置，从而使得燃料喷射器34的多个喷嘴36布置在燃烧室32中。燃料喷射器34构造为经由多个喷嘴36将燃料朝向燃烧碗30喷射到燃烧室32中。在一些实施例中，燃料喷射器34围绕中心纵向气缸轴线22对称地设置。参考图3和图4，活塞20的燃烧碗30围绕中心纵向活塞轴线24对称地设置。活塞20的活塞主体21包括也围绕中心纵向活塞轴线24对称地设置的活塞顶38。活塞顶38包括外边缘40、内唇缘42和设置在外边缘40与内唇缘42之间的面44。如图4所示，外边缘40包括从中心纵向活塞轴线24测量的外半径46，并且内唇缘42包括从中心纵向活塞轴线24测量的内半径48。内唇缘42设置在外边缘40的径向内侧，使得内唇缘42的内半径48小于外边缘40的外半径46。在一些实施例中，内唇缘42是凸起的并且包括内唇缘曲率半径43。在一些实施例中，内唇缘曲率半径43在大约0mm至4mm的范围内。在其他实施例中，内唇缘曲率半径43为2.291mm。在一些实施例中，外半径46大约在84mm至85mm的范围内，而内半径48大约在76mm至79mm的范围内。在一些其他实施例中，外半径46为84.072mm，而内半径48为76.538mm。如图3所示，燃烧碗30包括多个顶点50。在一些实施例中，多个顶点50包括中心碗顶点52、第一碗顶点54和第二碗顶点56。由于燃烧碗30从活塞顶38轴向向内凹入到活塞20的活塞主体21中，因此，多个顶点50中的每一个顶点从活塞顶38轴向向内地布置并且在轴向上面向活塞顶的方向布置。这样，在多个顶点50布置在活塞顶38的下方的情况下，中心碗顶点52包括相对于活塞顶38的面44的轴向位置而轴向地测量的中心碗顶点深度58。在一些实施例中，中心碗顶点深度58在4mm至6mm的范围内。在一些其他实施例中，中心碗顶点深度为5.5mm。类似地，第一碗顶点54包括相对于活塞顶38的面44的轴向位置而轴向地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的活塞，所述活塞包括：包括活塞顶的主体，所述活塞顶围绕所述活塞的中心纵向轴线对称地设置；燃烧碗，其凹入到所述主体中并相对于所述活塞顶轴向向内偏移，所述燃烧碗围绕所述中心纵向轴线对称地设置；中心碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出，所述中心碗顶点围绕所述中心纵向轴线对称地设置并相对于所述活塞顶轴向向内偏移；第一碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出并围绕所述中心纵向轴线对称地设置，所述第一碗顶点相对于所述活塞顶径向向内设置；以及第二碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出并围绕所述中心纵向轴线对称地设置，所述第二碗顶点相对于所述第一碗顶点径向向内设置并且径向地设置在所述第一碗顶点与所述中心碗顶点之间，所述第二碗顶点相对于所述中心碗顶点轴向向内偏移。

【技术特征摘要】
2016.10.11 US 15/290,5641.一种用于发动机的活塞，所述活塞包括：包括活塞顶的主体，所述活塞顶围绕所述活塞的中心纵向轴线对称地设置；燃烧碗，其凹入到所述主体中并相对于所述活塞顶轴向向内偏移，所述燃烧碗围绕所述中心纵向轴线对称地设置；中心碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出，所述中心碗顶点围绕所述中心纵向轴线对称地设置并相对于所述活塞顶轴向向内偏移；第一碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出并围绕所述中心纵向轴线对称地设置，所述第一碗顶点相对于所述活塞顶径向向内设置；以及第二碗顶点，其从所述燃烧碗轴向突出并围绕所述中心纵向轴线对称地设置，所述第二碗顶点相对于所述第一碗顶点径向向内设置并且径向地设置在所述第一碗顶点与所述中心碗顶点之间，所述第二碗顶点相对于所述中心碗顶点轴向向内偏移。2.根据权利要求1所述的活塞，其中所述第一碗顶点相对于所述中心碗顶点轴向向内偏移，并且所述第二碗顶点相对于所述第一碗顶点轴向向内偏移。3.根据权利要求2所述的活塞，其中所述活塞顶包括相对于所述第一碗顶点径向向外偏移的内唇缘。4.根据权利要求3所述的活塞，还包括第一凹部、第二凹部和第三凹部，所述第一凹部凹入到所述本体中并且从所述内唇缘向所述第一碗顶点过渡，所述第二凹部凹入到所述本体中并且从所述第一碗顶点向所述第二碗顶点过渡，并且所述第三凹部凹入到所述本体中并且从所述第二碗顶点向所述中心碗顶点过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·鲍迪克，A·V·乔施，D·A·佩尔波恩特，K·C·伍图库里，A·D·帕瓦，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US