汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机制造技术

本发明专利技术提供了一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机。汽油机的活塞燃烧室结构包括：活塞本体，限定出第一平台；凸部，设置在第一平台上；环形凹入部，设置在第一平台上，环形凹入部位于凸部的外周，环形凹入部包括首尾相连接的第一凹入段和第二凹入段，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的深度小于两端位置的深度。本发明专利技术的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。有效地提高射流火焰燃烧的热效率。有效地提高射流火焰燃烧的热效率。

【技术实现步骤摘要】
汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机


[0001]本专利技术涉及汽油机预燃室燃烧系统
，具体而言，涉及一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机。

技术介绍

[0002]近年来，传统内燃机不断受到油耗法规、排放法规和新能源发展的挑战。目前，为了提高汽油机的热效率，超高压缩比和预燃室燃烧系统被广泛研究。汽油机利用预燃室能够实现多点或多面着火，从而实现快速而稳定的燃烧，同时配合超高压缩比，可以显著地提高热效率。
[0003]但是，在现有技术中的汽油机燃烧系统，一方面，其缸盖燃烧室为内凹的“棚顶”形状，所以在采用超高压缩比(>16)时，需要活塞表面向上凸起，来配合压缩比的需求，这种凸起的活塞表面结构，会造成预燃室的射流火焰过早接触壁面，造成火焰传播受阻、燃烧速度降低、传热损失增大；另一方面，汽油机的缸盖燃烧室为平面对称(非中心对称)，若汽油机直接采用类似于柴油机的呈中心对称的活塞燃烧室，则无法配合缸盖燃烧室形成均布的燃烧空间，从而会降低射流火焰的燃烧效率。
[0004]因此，针对超高压缩比(>16)汽油机，如何设计汽油机的活塞燃烧室，以提高射流火焰燃烧的热效率是需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种汽油机的活塞燃烧室结构及汽油机，上述活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种汽油机的活塞燃烧室结构，包括：活塞本体，限定出第一平台；凸部，设置在第一平台上；环形凹入部，设置在第一平台上，环形凹入部位于凸部的外周，环形凹入部包括首尾相连接的第一凹入段和第二凹入段，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的深度小于两端位置的深度。
[0007]进一步地，沿x轴所在方向，第一凹入段和/或第二凹入段的中部位置的宽度小于两端位置的宽度。
[0008]进一步地，第一凹入段和第二凹入段关于x轴对称设置；或者，活塞燃烧室结构还包括设置在第一平台上的进气门避让槽以及设置在第一平台上的排气门避让槽，进气门避让槽和排气门避让槽分别位于第一凹入段或第二凹入段的中部位置的相对两侧。
[0009]进一步地，凸部在x轴方向上的长度b小于等于凸部在与x轴垂直设置的y轴方向上的长度a，以形成纺锤形。
[0010]进一步地，凸部凸出于第一平台，且凸部背离活塞本体的一侧设有第二平台。
[0011]进一步地，沿y轴所在方向，凸部还包括分别位于第二平台的相对两侧的第一过渡结构和第二过渡结构，第一过渡结构用于连接第一凹入段与第二平台，第二过渡结构用于连接第二凹入段与第二平台。
[0012]进一步地，第一凹入段或第二凹入段的中部位置的深度为0.1mm至1mm；或者，第一凹入段或第二凹入段的两端位置的深度为2mm至4.5mm。
[0013]进一步地，汽油机的活塞燃烧室结构还包括用于连接环形凹入部和第一平台的环形过渡结构，环形过渡结构位于环形凹入部的外周。
[0014]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种汽油机，包括：气缸体，限定出容置腔；上述的活塞燃烧室结构，位于容置腔内，活塞燃烧室结构在容置腔内可滑动地设置；缸盖，位于气缸体的一侧，缸盖的朝向活塞燃烧室结构的一侧设有缸盖燃烧室，在第一平面内，缸盖和活塞燃烧室结构之间形成呈“ω”形的通道；在第二平面，缸盖和活塞燃烧室结构之间形成呈“一”字形的通道，其中，x轴位于第一平面内，y轴位于第二平面内。
[0015]进一步地，凸部的第一过渡结构在第一平面内的投影为第一脊线，缸盖燃烧室的与第一过渡结构对应的顶壁在第一平面内的投影为第一顶面线，第一脊线与第一顶面线之间具有夹角A，且6
°
≤夹角A≤16
°
；或者，凸部的第二过渡结构在第二平面内的投影为第二脊线，缸盖燃烧室的与第二过渡结构对应的顶壁在第二平面内的投影为第二顶面线，第二脊线与第二顶面线之间具有夹角B，且6
°
≤夹角B≤16
°
。
[0016]进一步地，缸盖上设有与缸盖燃烧室连通的安装孔，汽油机还包括设置在安装孔内的预燃室结构，在第一平面内，预燃室结构上设有与第一平台呈第一夹角设置的第一射流孔，在第二平面内，预燃室结构上设有与第一平台呈第二夹角设置的第二射流孔，第一夹角大于第二夹角。
[0017]应用本专利技术的技术方案，一方面，通过设置位于凸部的外周的环形凹入部，可以形成与缸盖燃烧室对应的活塞燃烧室，相对于具有凸起结构的活塞燃烧室而言，上述由环形凹入部形成的活塞燃烧室可以避免射流火焰过早的接触活塞燃烧的壁面，从而可以避免火焰传播受阻而导致的燃烧速度降低以及热传损失增大；另一方面，通过设置深度渐变的环形凹入部可以更好地配合缸盖燃烧室的平面对称(非中心对称)几何形状，从而使整个燃烧室(由缸盖燃烧室和活塞燃烧室组成)的空间体积在自身周向上更加均匀一致，以提高每一束射流火焰的空间利用率，进而使射流火焰更加均匀地燃烧，这样可以避免当某一束射流火焰几乎燃尽时，其它射流火焰仍然有大面积未燃尽的情况，从而能够很大程度地提高燃烧速度和燃烧的等容度，进而提高热效率。因此，本实施例的活塞燃烧室结构能够有效地提高射流火焰燃烧的热效率。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本专利技术的实施例的活塞燃烧室结构的结构示意图；
[0020]图2示出了图1的活塞燃烧室结构的俯视图；
[0021]图3示出了图2的活塞燃烧室结构的B
‑
B向剖视图；
[0022]图4示出了图2的活塞燃烧室结构的A
‑
A向剖视图；
[0023]图5示出了图2的活塞燃烧室结构的B
‑
B向剖视图(其中，示出了预燃室结构)；以及
[0024]图6示出了图2的活塞燃烧室结构的A
‑
A向剖视图(其中，示出了预燃室结构)。
[0025]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0026]1、缸盖；10、第二平台；11、环形凹入部；111、第一凹入段；112、第二凹入段；12、缸盖燃烧室；13、环形过渡结构；2、活塞本体；21、凸部；22、进气门避让槽；23、排气门避让槽；31、第一过渡结构；32、第二过渡结构；33、第一脊线；34、第一顶面线；35、第二脊线；36、第二顶面线；5、预燃室结构；51、第一射流孔；52、第二射流孔；7、安装孔；9、第一平台。
具体实施方式
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0028]需要说明的是，本专利技术的实施例中，为方便描述，定义笛卡尔坐标系：如图2至图4所示，以活塞本体2的中心轴和缸盖1的底平面的交点为原点，x轴正向朝向进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，包括：活塞本体(2)，限定出第一平台(9)；凸部(21)，设置在所述第一平台(9)上；环形凹入部(11)，设置在所述第一平台(9)上，所述环形凹入部(11)位于所述凸部(21)的外周，所述环形凹入部(11)包括首尾相连接的第一凹入段(111)和第二凹入段(112)，沿x轴所在方向，所述第一凹入段(111)和/或所述第二凹入段(112)的中部位置的深度小于两端位置的深度。2.根据权利要求1所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，沿x轴所在方向，所述第一凹入段(111)和/或所述第二凹入段(112)的中部位置的宽度小于所述两端位置的宽度。3.根据权利要求1所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述第一凹入段(111)和所述第二凹入段(112)关于x轴对称设置；或者，所述活塞燃烧室结构还包括设置在所述第一平台(9)上的进气门避让槽(22)以及设置在所述第一平台(9)上的排气门避让槽(23)，所述进气门避让槽(22)和所述排气门避让槽(23)分别位于所述第一凹入段(111)或所述第二凹入段(112)的中部位置的相对两侧。4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述凸部(21)在x轴方向上的长度b小于等于所述凸部(21)在与x轴垂直设置的y轴方向上的长度a，以形成纺锤形。5.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述凸部(21)凸出于所述第一平台(9)，且所述凸部(21)背离所述活塞本体(2)的一侧设有第二平台(10)。6.根据权利要求5所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，沿y轴所在方向，所述凸部(21)还包括分别位于所述第二平台(10)的相对两侧的第一过渡结构(31)和第二过渡结构(32)，所述第一过渡结构(31)用于连接所述第一凹入段(111)与所述第二平台(10)，所述第二过渡结构(32)用于连接所述第二凹入段(112)与所述第二平台(10)。7.根据权利要求1至3中任一项所述的汽油机的活塞燃烧室结构，其特征在于，所述第一凹入段(111)或所述第二凹入段(112)的中部位置的深度为0.1mm至1mm；或者，所述第一凹入段(111)或第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀东，李显，白洪江，李金成，韩令海，赵川，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：