一种挤流活塞及发动机制造技术

本申请涉及发动机技术领域，公开了一种挤流活塞及发动机，挤流活塞包括：用于与燃烧室匹配的活塞主体；沿活塞主体的周向设置、用于与缸盖底面配合的挤流面，其中，挤流面的外环的轴心线为第一轴线，挤流面的至少一部分和以上述第一轴线为对称中心的另一部分之间沿挤流面的径向的宽度不相同或者与缸盖底面之间的距离不相同。本申请公开的挤流活塞，通过对挤流面的不对称设计，有效地解决了现有技术中由于使用挤流活塞匹配燃烧室而带来的着火初期火焰传播慢的问题，同时具有降低发动机爆震倾向的潜力。倾向的潜力。倾向的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种挤流活塞及发动机


[0001]本申请涉及发动机
，特别涉及一种挤流活塞及发动机。

技术介绍

[0002]重型天然气发动机平顶型燃烧室分别匹配敞口活塞01、直口活塞02和挤流活塞03的过程中发现，如图1a、图1b、图2a以及图2b所示，随着缩口程度的增加，燃烧速度增加，其中，挤流活塞03表现最为明显，原因在于匹配挤流活塞，能够极大地增加燃烧室内湍动能。增加活塞头部的缩口程度可以加快燃烧速度，但是同时抑制了着火初期火焰的传播，导致燃烧相位滞后，并偏离最佳燃烧相位点，因此使得匹配挤流活塞改善发动机性能的整体效果下降。原因在于，挤流面积越大，使得朝向火花塞运动的气流速度矢量大，导致初期火花塞附近的火焰传播受到更强的束缚，使得匹配挤流活塞后呈现出初期燃烧慢的特征。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种挤流活塞及发动机，用于解决现有技术中由于使用挤流活塞匹配燃烧室而带来的着火初期火焰传播慢的问题。
[0004]为了达到上述目的，本技术提供了一种挤流活塞，包括：
[0005]用于与燃烧室匹配的活塞主体；
[0006]沿所述活塞主体的周向设置、用于与缸盖底面配合的挤流面，其中，所述挤流面的外环的轴心线为第一轴线，所述挤流面的至少一部分和以所述第一轴线为对称中心的另一部分之间沿所述挤流面的径向的宽度不相同或与所述缸盖底面之间的距离不相同。
[0007]上述挤流活塞，使得挤流面的至少一部分和以第一轴线为对称中心的另一部分之间沿挤流面的径向的宽度不相同或者与缸盖底面之间的距离不相同，即上述结构通过调整挤流面在以活塞主体的轴心线为对称中心的对称方向的压缩高度或者宽度，可实现挤流面在上述对称方向上压缩不对称，从而让压缩挤流呈现出一边强一边弱的分布趋势，从而使得火花塞附近的气流会因为压缩挤流不对称而朝向压缩挤流低的一侧流动，从而进一步促进着火初期火焰的传播。
[0008]因此，本技术提供的挤流活塞通过对挤流面的不对称设计，有效地解决了现有技术中由于使用挤流活塞匹配燃烧室而带来的着火初期火焰传播慢的问题。
[0009]优选地，所述第一轴线与所述活塞主体的轴心线一致，所述挤流面具有至少一个凹槽以使所述挤流面的至少一部分和以所述第一轴线为对称中心的另一部分之间与所述缸盖底面之间的距离不相同。
[0010]优选地，沿所述挤流面的径向，所述凹槽的一端与所述挤流面的内环重合，另一端与所述挤流面的外环重合。
[0011]优选地，当所述挤流面具有多个凹槽时，其中一个凹槽沿所述挤流面的周向的长度与其它凹槽沿所述挤流面的周向的长度不相同。
[0012]优选地，沿所述挤流面的径向，所述凹槽的一端与所述挤流面的内环重合，另一端
位于所述挤流面的内环与外环之间。
[0013]优选地，沿所述挤流面的径向，所述凹槽的一端与所述挤流面的外环重合，另一端位于所述挤流面的内环与外环之间。
[0014]优选地，所述凹槽位于所述挤流面靠近燃烧室的排气门一侧。
[0015]优选地，所述第一轴线与所述活塞主体的轴心线之间不重合以使所述挤流面的至少一部分和以所述第一轴线为对称中心的另一部分之间沿所述挤流面的径向的宽度不相同。
[0016]优选地，本技术提供一种发动机，包括如上述任一项所述的挤流活塞。
附图说明
[0017]图1a为直口活塞与敞口活塞的形状对比图；
[0018]图1b为直口活塞与挤流活塞的形状对比图；
[0019]图2a为对应于图1a中相同工况、EGR率下，活塞形状对燃烧放热率的影响示意图；
[0020]图2b为对应于图1b中相同工况、EGR率下，活塞形状对燃烧放热率的影响示意图；
[0021]图3为本申请中挤流活塞的一种截面结构示意图；
[0022]图4为与图3对应的挤流活塞的一种结构示意图；
[0023]图5为与图3对应的挤流活塞的另一种结构示意图；
[0024]图6为本申请中挤流活塞的一种结构示意图；
[0025]图7为本申请中挤流活塞的一种截面结构示意图；
[0026]图8为与图7对应的挤流活塞的一种结构示意图；
[0027]图9为本申请中挤流活塞的一种截面结构示意图；
[0028]图10为本申请中挤流活塞的一种截面结构示意图；
[0029]图11本申请中原始方案的挤流活塞的一种结构示意图；
[0030]图12为本申请中不对称方案一的挤流活塞的一种结构示意图；
[0031]图13为本申请中不对称方案二的挤流活塞的一种结构示意图；
[0032]图14a为对应于图11
‑
图13中各挤流活塞的循环流量示意图；
[0033]图14b为对应于图11
‑
图13中各挤流活塞的缸温示意图；
[0034]图14c为对应于图11
‑
图13中各挤流活塞的缸压示意图；
[0035]图14d为对应于图11
‑
图13中各挤流活塞的放热率示意图；
[0036]图15为对应于图11
‑
图13中各挤流活塞的温度等值面示意图。
[0037]图中：
[0038]01
‑
敞口活塞；02
‑
直口活塞；03
‑
挤流活塞；10
‑
活塞主体；20
‑
挤流面；21
‑
凹槽；30
‑
缸盖底面；40
‑
缸套。
具体实施方式
[0039]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0040]请参考图3
‑
图11，本技术提供了一种挤流活塞，包括：
[0041]用于与燃烧室匹配的活塞主体10；
[0042]沿活塞主体10的周向设置、用于与缸盖底面30配合的挤流面20，其中，挤流面20的外环的轴心线为第一轴线，挤流面20的至少一部分和以上述第一轴线为对称中心的另一部分之间沿挤流面20的径向的宽度不相同或者与缸盖底面30之间的距离不相同。
[0043]上述挤流活塞，使得挤流面20的至少一部分和以第一轴线为对称中心的另一部分之间沿挤流面20的径向的宽度不相同或者与缸盖底面30之间的距离不相同，即上述结构通过调整挤流面20在以活塞主体10的轴心线为对称中心的对称方向的压缩高度或者宽度，可实现挤流面20在上述对称方向上压缩不对称，从而让压缩挤流呈现出一边强一边弱的分布趋势，从而使得火花塞附近的气流会因为压缩挤流不对称而朝向压缩挤流低的一侧流动，从而进一步促进着火初期火焰的传播，同时具有降低发动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挤流活塞，其特征在于，包括：用于与燃烧室匹配的活塞主体；沿所述活塞主体的周向设置、用于与缸盖底面配合的挤流面，其中，所述挤流面的外环的轴心线为第一轴线，所述挤流面的至少一部分和以所述第一轴线为对称中心的另一部分之间沿所述挤流面的径向的宽度不相同或与所述缸盖底面之间的距离不相同。2.根据权利要求1所述的挤流活塞，其特征在于，所述第一轴线与所述活塞主体的轴心线一致，所述挤流面具有至少一个凹槽以使所述挤流面的至少一部分和以所述第一轴线为对称中心的另一部分之间与所述缸盖底面之间的距离不相同。3.根据权利要求2所述的挤流活塞，其特征在于，沿所述挤流面的径向，所述凹槽的一端与所述挤流面的内环重合，另一端与所述挤流面的外环重合。4.根据权利要求3所述的挤流活塞，其特征在于，当所述挤流面具有多个凹槽时，其中一个凹槽沿所述挤流面...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐志刚，李亮，吕顺，付云贵，李斌，王慧，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：