活塞制造技术

技术编号:22569687 阅读:74 留言:0更新日期:2019-11-17 10:05
一种内燃机的活塞,在活塞的顶面形成有保持进气回旋流的凹部,顶面具备:隔热膜形成部,其具有热传导率比所述活塞的母材低并且每单位体积的热容量比所述活塞的母材小的隔热膜;以及非隔热膜形成部,其与隔热膜形成部相比位于内燃机的缸膛侧的外侧位置,并且不具有隔热膜。

piston

A piston of an internal combustion engine is provided with a concave part on the top surface of the piston to maintain the air inlet circumfluence. The top surface is provided with a heat insulation film forming part, which has a heat conductivity lower than the base metal of the piston and a heat capacity smaller than the base metal of the piston per unit volume; and a non heat insulation film forming part, which is located at the outer side of the cylinder bore side of the internal combustion engine compared with the heat insulation film forming part And it does not have heat insulation film.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活塞
本专利技术涉及一种活塞,该活塞是内燃机的活塞,且具有隔热膜。
技术介绍
在JP2014-20283A中公开了如下内容,即,具备:遮热膜,其形成于活塞的顶部,用于抑制向活塞内部的热传递;以及凹部,其在活塞的顶部从活塞的外周部隔开间隔设置,遮热膜的末端部分配置于在活塞的顶部设置的凹部。
技术实现思路
根据这样的现有技术,存在如下优点,即,通过隔热膜(遮热膜)抑制热传递,从而能够抑制气缸内的温度的降低,能够提高燃烧效率。另一方面,隔热膜的每单位体积的热容量通常较大。因此,通过混合气体的燃烧而使隔热膜的温度上升,由此,通过在吸气、压缩行程中发热的隔热膜使气缸内的混合气体受热,混合气体的温度上升。因此,存在容易产生爆震,爆震性能降低这样的问题。本专利技术的目的在于提供能够抑制冷却损失的降低并且抑制爆震性能的降低的活塞。根据本专利技术的某个方式,是一种内燃机的活塞,在活塞的顶面形成有保持进气回旋流的凹部,顶面具备:隔热膜形成部,其具有热传导率比所述活塞的母材低并且每单位体积的热容量比所述活塞的母材小的隔热膜;以及非隔热膜形成部,其与隔热膜形成部相比位于内燃机的缸膛(cylinderbore)侧的外侧位置,并且不具有隔热膜。附图说明图1是内燃机系统的整体结构的说明图。图2是在缸内产生的滚流(tumble)流动的说明图。图3是滚流流动溃散的说明图。图4是表示燃料喷射时期和点火时期的关系的图。图5是火花塞附近的流动赋予的说明图。<br>图6是由燃料喷射阀导致的紊流增加的说明图。图7是表示从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾的形态的说明图。图8是喷射束的形状的说明图。图9是表示火花塞和燃料喷射阀的配置的图。图10是关于燃料喷射的缩流的说明图。图11是活塞的说明图。图12是隔热膜的说明图。图13是表示活塞的表面温度的测量结果的一个例子的说明图。具体实施方式下面,参照附图等说明本专利技术的实施方式。图1是本实施方式的内燃机系统1的整体结构的说明图。内燃机系统1具备分别连接有进气通道51以及排气通道52的内燃机10。内燃机10通过使从进气通道51进气的混合气体燃烧而驱动活塞18进行往复运动。燃烧后的废气从排气通道52排出。在进气通道51设置有滚流控制阀16。滚流控制阀16通过将进气通道51的流道剖面的一部分闭塞而在缸内生成滚流流动。在进气通道51设置有集气槽46。在集气槽46连接有EGR通道53b。在进气通道51中,在集气槽46的上游设置有空气流量计33。与空气流量计33连接的控制器50从空气流量计33取得在进气通道51内流动的空气的流量(进气量)。另外,在进气通道51的空气流量计33附近设置有进气温度传感器34。与进气温度传感器34连接的控制器50从进气温度传感器34取得通过进气通道51的空气的温度(进气温度)。另外,在进气通道51设置有电子控制节气阀41,通过控制器50控制节气阀开度。在排气通道52设置有排气净化用的排气催化剂44、45。在排气催化剂44、45中使用三元催化剂等。在排气通道52中,在排气催化剂44和排气催化剂45之间,向与集气槽46连接的EGR通路53a分支。在EGR通道53a设置有EGR冷却器43。另外,在EGR通道53b设置有EGR阀42。EGR阀42与控制器50连接。与内燃机10的运转条件相应地通过控制器50控制EGR阀42的开度。内燃机10具备火花塞11、燃料喷射阀12、进气侧可变动阀机构13和排气侧可变动阀机构14。并且,内燃机10具备燃料喷射泵15和活塞18。燃料喷射阀12是向缸内直接喷射燃料的正上方喷射阀,设置于火花塞11附近。火花塞11在内燃机10的燃烧室内进行火花点火。火花塞11与控制器50连接,通过控制器50控制火花点火时期。燃料喷射阀12与控制器50连接,控制燃料喷射时期。在本实施方式中,执行包含进气行程而进行多次燃料喷射的所谓多级喷射。燃料喷射泵15将加压后的燃料向燃料喷射阀12供给。进气侧可变动阀机构13使进气阀的开闭时期变化。排气侧可变动阀机构14使排气阀的开闭时期变化。进气侧可变动阀机构13以及排气侧可变动阀机构14与控制器50连接。控制器50控制进气侧可变动阀机构13以及排气侧可变动阀机构14的开闭时期。在本实施方式中,表示了进气侧可变动阀机构13以及排气侧可变动阀机构14,但也可以具有任意一方。在内燃机10中设置有爆震传感器21、燃料压力传感器24、曲轴转角传感器26以及缸内压力传感器35。爆震传感器21以及燃料压力传感器24检测内燃机10的爆震的状态以及从燃料喷射泵15送出的燃料的燃料压力,向控制器50发送。同样地,曲轴转角传感器26检测内燃机10中的曲轴转角。曲轴转角传感器26与控制器50连接,将内燃机10的曲轴转角向控制器50发送。缸内压力传感器35检测内燃机10中的燃烧室的压力。缸内压力传感器35与控制器50连接,将内燃机10的燃烧室的压力向控制器50发送。控制器50读取来自前述的各种传感器以及未图示的其他传感器的输出,基于这些输出以及预先存储的对应图等,控制燃料喷射时期、点火时期、阀开闭时期、空燃比等。图2是在本实施方式的内燃机10的缸内产生的滚流流动的说明图。图3是本实施方式的内燃机10的滚流流动溃散的说明图。在图2以及图3中示出进气通道51、排气通道52、火花塞11、燃料喷射阀12以及滚流控制阀16。另外,在图2以及图3中示出火花塞11的中心电极11a和外侧电极11b。在图2中,通过箭头表示进气行程中的缸内的滚流流动。在图3中,通过箭头表示压缩行程中的缸内的滚流流动。本实施方式的活塞18,在其顶面形成有作为凹部的浅盘61。浅盘61形成为适于保持滚流流动的、平滑的凹状。在内燃机10的进气行程中,如果滚流控制阀16关闭,则进气集中于进气通道51的图中上侧流动,流入至缸内。其结果,如图所示,在缸内形成纵向回旋的进气回旋流动(滚流流动)。滚流流动是沿活塞18的顶面的浅盘61的表面流动,由此,保持滚流流动。此外,在靠近活塞18的顶面的缸膛附近处(图2中A所示的位置),从滚流流动脱离,混合气体的流动变弱。之后,如图3所示,在压缩行程中活塞18上升,由此,缸内的燃烧室变窄。如果燃烧室变窄,滚流流动被压变形,逐渐地其流动变得不能维持,最终溃散。在维持滚流流动期间,促进燃料和进气的混合。由此,在滚流流动溃散时,缸内的混合气体均质化。但是,在滚流流动溃散后,缸内的混合气体的流动减弱。如果缸内的混合气体的流动减弱,则在火花塞11的点火时,火花塞放电通道成为没有充分伸长的状态。此外,“火花塞放电通道”是在火花塞11的中心电极11a、外侧电极11b之间产生的电弧。特别是,如果火花塞11附近的混合气体的流动减弱,则火花点火产生的火焰核难以成长,因此,容易引起失火或不完全燃烧。因此,在靠近点火时的定时向火花本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞,其是内燃机的活塞,其中,/n在所述活塞的顶面形成有保持进气回旋流的凹部,/n所述顶面具备:/n隔热膜形成部,其具有热传导率比所述活塞的母材低并且每单位体积的热容量比所述活塞的母材小的隔热膜;以及/n非隔热膜形成部,其与所述隔热膜形成部相比位于所述内燃机的缸膛侧的外侧位置,并且不具有所述隔热膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种活塞,其是内燃机的活塞,其中,
在所述活塞的顶面形成有保持进气回旋流的凹部,
所述顶面具备:
隔热膜形成部,其具有热传导率比所述活塞的母材低并且每单位体积的热容量比所述活塞的母材小的隔热膜;以及
非隔热膜形成部,其与所述隔热膜形成部相比位于所述内燃机的缸膛侧的外侧位置,并且不具有所述隔热膜。

【专利技术属性】
技术研发人员:铃木琢磨马渊丰铃木佑卡
申请(专利权)人:日产自动车株式会社雷诺股份公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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