活塞及发动机制造技术

本实用新型专利技术属于燃烧室技术领域，涉及一种活塞及发动机。该活塞包括设置在所述活塞的顶部的活塞冠面，所述活塞冠面上设置有顶部平面、马蹄形凹坑及进气门避让坑，所述马蹄形凹坑及进气门避让坑均低于所述顶部平面，所述马蹄形凹坑由靠近所述进气门避让坑的一侧向远离所述进气门避让坑的一侧深度逐渐增加，所述马蹄形凹坑的底面为斜面。本申请的活塞及发动机，在压缩终了时，使缸内滚流中心正好与火花塞电极中心重合。由于滚流中心速度为0，可最大程度避免缸内气流对火花塞点电极火弧的影响，保证点火的稳定性。同时，由于滚流中心与火花塞电极重合，提高了缸内滚流，使压缩终了时的滚流中心在一个理想位置。滚流中心在一个理想位置。滚流中心在一个理想位置。

【技术实现步骤摘要】
活塞及发动机


[0001]本技术属于燃烧室
，尤其涉及一种活塞发动机。

技术介绍

[0002]汽油机燃烧室设计是汽油机开发的重点，燃烧室设计对缸内流动、混合及燃烧有直接影响，进而影响发动机的动力性和油耗。目前汽油机均采用较高的缸内滚流，可以改善混合与加快燃烧，进而降低油耗及提升动力。缸内滚流组织的开发难点是提升缸内滚流水平的同时，控制滚流中心在理想位置。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：提供一种活塞及发动机，以提升缸内滚流水平的同时，控制滚流中心在理想位置。
[0004]为解决上述技术问题，一方面，本技术一实施例提供一种活塞，包括设置在所述活塞的顶部的活塞冠面，所述活塞冠面上设置有顶部平面、马蹄形凹坑及进气门避让坑，所述马蹄形凹坑及进气门避让坑均低于所述顶部平面，所述马蹄形凹坑由靠近所述进气门避让坑的一侧向远离所述进气门避让坑的一侧深度逐渐增加，所述马蹄形凹坑的底面为斜面。
[0005]可选地，所述马蹄形凹坑靠近所述进气门避让坑的一侧为直线边缘，所述马蹄形凹坑远离所述进气门避让坑的一侧为大于半圆的圆弧边缘，所述直线边缘的长度小于所述马蹄形凹坑的直径。
[0006]可选地，所述马蹄形凹坑的底面与所述顶部平面的夹角为3.5
‑
5.5
°
，所述马蹄形凹坑的半径为31
‑
35mm。
[0007]另一方面，本技术实施例提供一种发动机，包括缸体、缸盖、进气门、火花塞、排气门及上述的活塞，所述活塞设置在缸体的气缸中，所述火花塞、进气门及排气门安装在所述缸盖上，所述缸盖、活塞冠面及气缸壁围合形成的内腔为燃烧室；
[0008]在所述活塞压缩终了时，所述气缸内的滚流中心与所述火花塞的电极中心重合。
[0009]可选地，所述进气门设置有两个，所述进气门与竖直方向的夹角为17
‑
19
°
；
[0010]所述排气门设置有两个，所述排气门与竖直方向的夹角为16
‑
18
°
；
[0011]两个所述排气门的间距比两个所述进气门的间距大1mm。
[0012]可选地，所述缸盖上设置有排气侧顶面、进气侧顶面及火花塞安装面，所述排气侧顶面与水平面夹角为16
‑
18
°
，所述进气侧顶面与水平面夹角为18
°
；
[0013]所述火花塞安装面位于所述排气侧顶面及进气侧顶面之间，所述火花塞安装在所述火花塞安装面上。
[0014]可选地，所述缸盖上设置有相对所述火花塞安装面对称设置的两个燃烧室高度检测面，所述燃烧室高度检测面为与水平面平行的圆形平面，所述圆形平面的直径为4mm。
[0015]可选地，所述缸盖上设置有用于安装喷油器的喷油器安装面，所述喷油器安装面
靠近所述进气门布置，所述喷油器安装面与竖直方向面的夹角为67
°
。
[0016]可选地，所述缸盖上设置有环绕所述进气门的进气门遮蔽面；
[0017]所述进气门遮蔽面的环绕角度为150
‑
170
°
，所述进气门遮蔽面与进气门的边缘间隙为0.4
‑
0.8mm，所述进气门遮蔽面的高度为2.4
‑
2.6mm。
[0018]可选地，所述火花塞倾斜布置，所述火花塞的轴向与竖直方向的夹角为5
‑7°
；
[0019]所述火花塞的电极偏向所述排气门，所述火花塞的电极的水平偏置距离为2
‑
3mm。
[0020]根据本申请实施例提供的活塞及发动机，压缩行程时，活塞上行，由于活塞冠面的马蹄形凹坑及进气门避让坑均低于活塞冠面的顶部平面(即活塞冠面上没有凸起)，可降低缸内滚流在压缩行程中的衰减，由于马蹄形凹坑由靠近进气门避让坑的一侧向远离进气门避让坑的一侧深度逐渐增加，马蹄形凹坑的底面为斜面(马蹄型凹坑向排气侧具有倾角)，推向滚流中心向排气侧移动，在压缩终了时，使缸内滚流中心正好与火花塞电极中心重合。由于滚流中心速度为0，可最大程度避免缸内气流对火花塞点电极火弧的影响，保证点火的稳定性。同时，由于滚流中心与火花塞电极重合，提高了缸内滚流，使压缩终了时的滚流中心在一个理想位置，使火花塞电极附近的流场分布更加均匀，可以提高燃烧速度，且使火焰向四周扩散的速度基本一致(火焰扩散均匀)，降低爆震倾向。通过试验验证，该发动机的燃烧室具有较快的燃烧速度以及燃烧稳定性，能够在提升发动机动力性的同时，降低油耗。
[0021]另外，活塞冠面无凸起，马蹄型凹坑结构规则，活塞冠面可以采用全机加工成型，保证了活塞冠面的精度，可提高发动机的压缩比试制进度。并且，可通过调节马蹄形凹坑的机加深度，调整发动机的压缩比，以实现发动机不同的性能表现。
附图说明
[0022]图1是本技术一实施例提供的发动机的燃烧室的示意图；
[0023]图2是本技术一实施例提供的发动机的缸盖的示意图；
[0024]图3是本技术一实施例提供的发动机的缸盖的进气门遮蔽面的环绕角度示意图；
[0025]图4是本技术一实施例提供的发动机的缸盖的进气门遮蔽面的间隙与高度示意图；
[0026]图5是本技术一实施例提供的发动机的活塞冠面的俯视图；
[0027]图6是本技术一实施例提供的发动机的活塞冠面的剖视图；
[0028]图7本技术一实施例提供的发动机的进气门、排气门的布置示意图；
[0029]图8本技术一实施例提供的发动机的火花塞的布置示意图；
[0030]图9本技术一实施例提供的发动机的压缩行程的缸内滚流中心的位置示意图。
[0031]说明书中的附图标记如下：
[0032]1、缸盖；11、排气侧顶面；12、进气门遮蔽面；13、喷油器安装面；14、进气侧顶面；15、燃烧室高度检测面；16、火花塞安装面；2、活塞冠面；21、马蹄形凹坑；22、进气门避让坑；23、顶部平面；3、进气门；4、火花塞；5、排气门；6、活塞；7、气缸。
具体实施方式
[0033]为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0034]如图1至图9所示，本技术实施例提供了一种发动机，包括缸体、缸盖1、进气门3、火花塞4、排气门5及活塞6，所述活塞6设置在缸体的气缸7中，所述火花塞4、进气门3及排气门5安装在所述缸盖1上。
[0035]所述活塞6包括设置在所述活塞6的顶部的活塞冠面2，所述活塞冠面2上设置有顶部平面23、马蹄形凹坑21及进气门避让坑22，所述马蹄形凹坑21及进气门避让坑22均低于所述顶部平面23，所述马蹄形凹坑21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞，其特征在于，包括设置在所述活塞的顶部的活塞冠面，所述活塞冠面上设置有顶部平面、马蹄形凹坑及进气门避让坑，所述马蹄形凹坑及进气门避让坑均低于所述顶部平面，所述马蹄形凹坑由靠近所述进气门避让坑的一侧向远离所述进气门避让坑的一侧深度逐渐增加，所述马蹄形凹坑的底面为斜面。2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述马蹄形凹坑靠近所述进气门避让坑的一侧为直线边缘，所述马蹄形凹坑远离所述进气门避让坑的一侧为大于半圆的圆弧边缘，所述直线边缘的长度小于所述马蹄形凹坑的直径。3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述马蹄形凹坑的底面与所述顶部平面的夹角为3.5
‑
5.5
°
，所述马蹄形凹坑的半径为31
‑
35mm。4.一种发动机，其特征在于，包括缸体、缸盖、进气门、火花塞、排气门及权利要求1
‑
3任意一项所述的活塞，所述活塞设置在缸体的气缸中，所述火花塞、进气门及排气门安装在所述缸盖上，所述缸盖、活塞冠面及气缸壁围合形成的内腔为燃烧室；在所述活塞压缩终了时，所述气缸内的滚流中心与所述火花塞的电极中心重合。5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述进气门设置有两个，所述进气门与竖直方向的夹角为17
‑
19
°
；所述排气门设置有两个，所述排气门与竖直方向的夹角为16
‑
18
°
；两个所述排气门的间距比两个所述进气门的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗澜，陈泓，李钰怀，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：