发动机总成制造技术

本实用新型专利技术提供一种发动机总成。该发动机总成包括气缸体、活塞组件和气缸盖，活塞组件活动设置在气缸体内，气缸盖设置在气缸体的顶部，活塞组件包括活塞，活塞顶部具有燃烧室壁，燃烧室壁、气缸盖和气缸体围成燃烧室，气缸盖上设置有连通至燃烧室的进气口和出气口，进气口设置有进气阀，出气口设置有排气阀，燃烧室壁包括从周侧向中间依次设置的顶面、第一圆锥面、第二圆锥面和凹坑，第二圆锥面从凹坑的开口处外扩，第一圆锥面从第二圆锥面远离凹坑的开口处外扩，第一圆锥面的斜角小于第二圆锥面的斜角。根据本实用新型专利技术的发动机总成，能够避免油束撞击气缸壁，减小狭缝效应，降低发动机排放，减少热量损失，提升发动机效率。

【技术实现步骤摘要】
发动机总成
本技术属于发动机
，具体涉及一种发动机总成。
技术介绍
发动机包括机体、缸盖、燃烧室、活塞等。活塞是发动机的核心元件，燃烧发生在活塞的燃烧室内，燃烧产生的爆发压力推动活塞沿缸孔轴线方向做往复直线运动。当活塞位于上止点时，由气缸盖、气缸体及活塞顶部形成的空间称为燃烧室。燃烧室的形状已经成为影响柴油机性能的重要因素。众所周知，发动机做功过程中需要尽量避免不必要的热量损失，在燃烧过程中，燃烧室内的温度明显高于活塞及缸盖，热量会传递到缸盖及活塞，造成热量损失，降低燃烧的有效功，如何减小这种不必要的热量损失成为提高发动机效率的关键技术。同时，活塞的设计，特别是燃烧室结构及火力岸形状的设计，对日趋严格的柴油机排放要求，都有着重要的影响。现有直喷式柴油发动机活塞燃烧室多采用ω型燃烧室，其凹坑多由圆形凹腔，斜锥面及顶端的凸起的平台组成，燃烧室的喉口部位多设计为挤流式，也有部分设计为直流式。现有技术活塞火力岸高度较大，活塞整体高度较高。燃烧瞬时产生较高的温度，其中一部分热量直接传递给活塞及缸盖，造成热损失，同时，使活塞顶面温度升高，增加了活塞的热负荷。现有技术方案，可燃混合气体在缸内，尤其是在活塞上表面与缸盖之间的小区域及喉口部位，会形成较强烈的湍流，这种湍流一方面促进了燃油的雾化、蒸发，但另一方面尖角扰流会造成此处传热热流密度较大，此外，由于活塞与气缸盖之间形成有间隙，因此油束在流动过程中，可以沿着燃烧室的侧壁导向，经由活塞与气缸盖之间的间隙撞击气缸壁，容易形成狭缝效应，造成火焰瞬间熄灭，产生堆积的碳烟及燃料未燃烧产生的HC，增加了发动机的排放。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种发动机总成，能够避免油束撞击气缸壁，减小狭缝效应，降低发动机排放，减少热量损失，提升发动机效率。为了解决上述问题，本技术提供一种发动机总成，包括气缸体、活塞组件和气缸盖，活塞组件活动设置在气缸体内，气缸盖设置在气缸体的顶部，活塞组件包括活塞，活塞顶部具有燃烧室壁，燃烧室壁、气缸盖和气缸体围成燃烧室，气缸盖上设置有连通至燃烧室的进气口和出气口，进气口设置有进气阀，出气口设置有排气阀，燃烧室壁包括从周侧向中间依次设置的顶面、第一圆锥面、第二圆锥面和凹坑，第二圆锥面从凹坑的开口处外扩，第一圆锥面从第二圆锥面远离凹坑的开口处外扩，第一圆锥面的斜角小于第二圆锥面的斜角。优选地，气缸体内套设有气缸套，活塞组件滑动设置在气缸套内；和/或，活塞远离燃烧室壁的一端设置有连杆。优选地，发动机总成包括EGR系统，气缸盖包括进气通道，新鲜空气和EGR系统排出的部分气体混合后经进气通道进入所述燃烧室。优选地，活塞上设置有活塞销孔，活塞销孔的第二中心轴线相对于活塞的第一中心轴线偏心设置。优选地，在经过活塞的第一中心轴线的截面内，第一圆锥面与顶面之间的夹角α为70°到80°；和/或，第二圆锥面与顶面之间的夹角β为10°到20°。优选地，顶面与第一圆锥面之间、和/或第一圆锥面与第二圆锥面之间、和/或第二圆锥面与凹坑之间通过圆弧面过渡连接。优选地，凹坑包括相连接的弧形凹槽和中间凸起，弧形凹槽与第二圆锥面衔接，中间凸起位于凹坑的中心。优选地，在经过活塞的第一中心轴线的截面内，凹坑靠近第二圆锥面一侧边缘的切线与第二圆锥面的母线延长线的交点相对于活塞的第一中心轴线之间的距离为R1，第二圆锥面的母线延长线与顶面的交点相对于活塞的第一中心轴线之间的距离为R2，活塞的火力岸外圆面的延长线与顶面的延长线的交点相对于活塞的第一中心轴线之间的距离为R3，其中，R1是R3的60％-80％，R2是R3的85％-97％。优选地，在经过活塞的第一中心轴线的截面内，中间凸起的最高点为P1，凹坑靠近第二圆锥面一侧边缘的切线与第二圆锥面的母线延长线的交点为P2，第一圆锥面的母线与顶面的交点为P3，其中P1的高度高于P2的高度，低于P3的高度。优选地，第二圆锥面与顶面之间的夹角β为15°。本技术提供的发动机总成，包括气缸体、活塞组件和气缸盖，活塞组件活动设置在气缸体内，气缸盖设置在气缸体的顶部，活塞组件包括活塞，活塞顶部具有燃烧室壁，燃烧室壁、气缸盖和气缸体围成燃烧室，气缸盖上设置有连通至燃烧室的进气口和出气口，进气口设置有进气阀，出气口设置有排气阀，燃烧室壁包括从周侧向中间依次设置的顶面、第一圆锥面、第二圆锥面和凹坑，第二圆锥面从凹坑的开口处外扩，第一圆锥面从第二圆锥面远离凹坑的开口处外扩，第一圆锥面的斜角小于第二圆锥面的斜角。由于在活塞的顶面与凹坑之间设计了第一圆锥面和第二圆锥面，因此可以通过第二圆锥面和第一圆锥面降低活塞上表面与缸盖之间的小区域及喉口部位的尖角扰流，降低了大量热传递，尤其是在上止点，从火力面到活塞及从火力面到缸盖的热量传递。由于第一圆锥面的斜角小于第二圆锥面的斜角，因此可以通过第一圆锥面的锥形沿阻止油束直接通过活塞顶撞击到气缸壁，防止狭缝效应造成火焰瞬间熄灭，产生堆积的碳烟及燃料未燃烧产生的HC，降低发动机的排放，减少热量损失，提升发动机效率。附图说明图1为本技术实施例的发动机总成的立体剖视结构图；图2为本技术实施例的发动机总成的剖视结构图；图3为本技术实施例的发动机总成的活塞的结构尺寸图；图4为本技术实施例的发动机总成的活塞燃烧室壁的结构尺寸图；图5为本技术实施例的发动机总成的活塞燃烧室壁的第一结构图；图6为本技术实施例的发动机总成的活塞燃烧室壁的第二结构图；图7为本技术实施例的发动机总成的活塞燃烧室壁的第三结构图；图8为本技术实施例的发动机总成的活塞燃烧室壁的第四结构图。附图标记表示为：1、燃烧室壁；2、顶面；3、第一圆锥面；4、第二圆锥面；5、凹坑；6、弧形凹槽；7、中间凸起；8、第一中心轴线；9、火力岸外圆面；10、气缸体；11、气缸盖；12、活塞；13、进气阀；14、排气阀；15、气缸套；16、第二中心轴线；17、燃油喷嘴；18、连杆。具体实施方式结合参见图1至图8所示，根据本技术的实施例，发动机总成包括气缸体10、活塞组件和气缸盖11，活塞组件活动设置在气缸体10内，气缸盖11设置在气缸体10的顶部，活塞组件包括活塞12，活塞12顶部具有燃烧室壁1，燃烧室壁1、气缸盖11和气缸体10围成燃烧室，气缸盖11上设置有连通至燃烧室的进气口和出气口，进气口设置有进气阀13，出气口设置有排气阀14，燃烧室壁1包括从周侧向中间依次设置的顶面2、第一圆锥面3、第二圆锥面4和凹坑5，第二圆锥面4从凹坑5的开口处外扩，第一圆锥面3从第二圆锥面4远离凹坑5的开口处外扩，第一圆锥面3的斜角小于第二圆锥面4的斜角。由于在顶面2与凹坑5之间设计了第一圆锥面3和第二圆锥面4因此可以通过第二圆锥面4和第一圆锥面3降低活塞上表面与缸盖之间的小区域及喉口部位的尖角扰流，降低了大量热传递，尤其是在上止点，从火力面到活塞及从火力面到缸盖的热量传递。由于第一圆锥面3的斜角小于第二圆锥面4的斜角，因此可以通过第一圆锥面3的锥形沿阻止油束直接通过活塞顶撞击到气缸壁，防止狭缝效应造成火焰瞬间熄灭，产生堆积的碳烟及燃料未燃烧产生的HC，降低发动机的排放，减少热量损失，提升发动机效率。活塞12具有第一中心轴线8，活塞12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机总成，其特征在于，包括气缸体(10)、活塞组件和气缸盖(11)，所述活塞组件活动设置在所述气缸体(10)内，所述气缸盖(11)设置在所述气缸体(10)的顶部，所述活塞组件包括活塞(12)，所述活塞(12)顶部具有燃烧室壁(1)，所述燃烧室壁(1)、所述气缸盖(11)和所述气缸体(10)围成燃烧室，所述气缸盖(11)上设置有连通至所述燃烧室的进气口和出气口，所述进气口设置有进气阀(13)，所述出气口设置有排气阀(14)，所述燃烧室壁(1)包括从周侧向中间依次设置的顶面(2)、第一圆锥面(3)、第二圆锥面(4)和凹坑(5)，所述第二圆锥面(4)从所述凹坑(5)的开口处外扩，所述第一圆锥面(3)从所述第二圆锥面(4)远离所述凹坑(5)的开口处外扩，所述第一圆锥面(3)的斜角小于所述第二圆锥面(4)的斜角。

【技术特征摘要】
1.一种发动机总成，其特征在于，包括气缸体(10)、活塞组件和气缸盖(11)，所述活塞组件活动设置在所述气缸体(10)内，所述气缸盖(11)设置在所述气缸体(10)的顶部，所述活塞组件包括活塞(12)，所述活塞(12)顶部具有燃烧室壁(1)，所述燃烧室壁(1)、所述气缸盖(11)和所述气缸体(10)围成燃烧室，所述气缸盖(11)上设置有连通至所述燃烧室的进气口和出气口，所述进气口设置有进气阀(13)，所述出气口设置有排气阀(14)，所述燃烧室壁(1)包括从周侧向中间依次设置的顶面(2)、第一圆锥面(3)、第二圆锥面(4)和凹坑(5)，所述第二圆锥面(4)从所述凹坑(5)的开口处外扩，所述第一圆锥面(3)从所述第二圆锥面(4)远离所述凹坑(5)的开口处外扩，所述第一圆锥面(3)的斜角小于所述第二圆锥面(4)的斜角。2.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述气缸体(10)内套设有气缸套(15)，所述活塞组件滑动设置在所述气缸套(15)内；和/或，所述活塞(12)远离所述燃烧室壁(1)的一端设置有连杆(18)。3.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机总成包括EGR系统，所述气缸盖(11)包括进气通道，新鲜空气和EGR系统排出的部分气体混合后经所述进气通道进入所述燃烧室。4.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述活塞(12)上设置有活塞销孔，所述活塞销孔的第二中心轴线(16)相对于所述活塞(12)的第一中心轴线(8)偏心设置。5.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，在经过所述活塞(12)的第一中心轴线(8)的截面内，所述第一圆锥面(3)与所述顶面(2)之间的夹角α为70°到80°；和/或，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾新颖，杜建国，祖炳锋，康俊梅，董亮，
申请(专利权)人：天津中恒动力研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12