火花压燃式活塞、燃烧系统、动力总成系统及控制方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种火花压燃式活塞、燃烧系统、动力总成系统及控制方法，活塞的顶部结构相对于沿第一方向和第二方向的中心线对称设置，第一方向和所述第二方向相互垂直；活塞的顶部结构包括：中心坑、涡流环、进气坑和排气坑；中心坑设置于活塞的中部；两个涡流环沿第一方向设置于中心坑的两侧；进气坑和排气坑沿第二方向设置于中心坑的两侧；其中，中心坑、进气坑和排气坑与涡流环的同一侧边流体连接。本发明专利技术通过对活塞表面的结构进行改进，实现了燃烧系统的分时分区放热，能够避免未燃混合气短时间定容放热，抑制压升率和燃烧粗暴，实现了宽总体当量比范围内，燃烧系统在点燃压燃模式的高负荷下依然能够实现较高的燃烧等容度，提升热效率。

【技术实现步骤摘要】
火花压燃式活塞、燃烧系统、动力总成系统及控制方法
本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种火花压燃式活塞、燃烧系统、动力总成系统及控制方法。
技术介绍
内燃机是一种量大面广的热-功转换动力系统，尤其是在车用领域，其燃烧系统开发一直以来是实现高热效率的基础，油气匹配良好的燃烧系统能够提升燃烧速率，提高等容度，减少后燃比例，降低传热与排气过程的能量损失。目前针对传统点燃式汽油机与压燃式柴油机的燃烧系统开发较多，优化方向主要为活塞顶部与底部凹坑结构设计、气道改进、喷油器位置、火花塞点火性能等，而对于将点燃过程与压燃过程结合的新型燃烧方式少有专门优化，多为基于传统内燃机燃烧室的控制策略优化。有鉴于此提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种火花压燃式活塞，用以解决现有技术中燃烧系统内无法实现分时分区燃烧、燃烧粗暴，以及无法承受高负荷的缺陷，通过油气匹配与几何结构引导，产生不对称火焰传播，进而实现自燃的分时分区，抑制燃烧粗暴，能够在更高进气压力与更稀薄环境中保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述活塞的顶部结构相对于沿第一方向和第二方向的中心线对称设置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；/n所述活塞的顶部结构包括：中心坑、涡流环、进气坑和排气坑；/n所述中心坑设置于所述活塞的中部；/n两个所述涡流环沿所述第一方向设置于所述中心坑的两侧；/n所述进气坑和所述排气坑沿所述第二方向设置于所述中心坑的两侧；/n其中，所述中心坑、所述进气坑和所述排气坑与所述涡流环的同一侧边流体连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述活塞的顶部结构相对于沿第一方向和第二方向的中心线对称设置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；
所述活塞的顶部结构包括：中心坑、涡流环、进气坑和排气坑；
所述中心坑设置于所述活塞的中部；
两个所述涡流环沿所述第一方向设置于所述中心坑的两侧；
所述进气坑和所述排气坑沿所述第二方向设置于所述中心坑的两侧；
其中，所述中心坑、所述进气坑和所述排气坑与所述涡流环的同一侧边流体连接。


2.根据权利要求1所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述涡流环凸出于所述进气坑和所述排气坑设置；
其中，所述涡流环与所述中心坑连接位置的高度高于所述涡流环与所述进气坑、所述排气坑连接位置的高度。


3.根据权利要求2所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述中心坑与所述涡流环的连接处设置有第一高翻边；所述第一高翻边的高度高于所述涡流环的高度。


4.根据权利要求3所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述第一高翻边的两侧设置有高度低于所述第一高翻边的低翻边，所述低翻边一侧连通所述中心坑，另一侧连通所述进气坑和所述排气坑；
其中，所述第一高翻边最高处的翻边宽度小于所述低翻边最高处的翻边宽度。


5.根据权利要求3所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，还包括：设置于所述涡流环与所述活塞周壁之间的第一缓冲区，所述第一缓冲区的高度低于所述涡流环的高度；
其中，所述第一缓冲区包括第一缓冲坡面和第一缓冲平面；
所述第一缓冲坡面呈一侧边与所述涡流环连接，另一侧边与所述第一缓冲平面连接的坡面形状；
所述第一缓冲平面呈一侧边与所述第一缓冲坡面连接，另一侧边与所述活塞周壁连接的平面形状。


6.根据权利要求1至5任一所述的一种火花压燃式活塞，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，范钦灏，肖建华，刘尚，齐运亮，桂强，蔡文新，史来峰，王静秋，王文建，田宁，汪俊君，陈涛，
申请(专利权)人：清华大学，东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11