活塞、柴油机及车辆制造技术

本申请属于发动机技术领域，具体涉及一种活塞、柴油机及车辆。本申请旨在解决相关柴油机中柴油的燃烧效率低的问题。本申请的活塞、柴油机及车辆，柴油从喷油嘴喷出后，在燃烧凹槽内形成平行于第二旋转曲面的主油束，主油束带动其下方的空气也沿平行于第二旋转曲面的方向向下流动形成第一气流；主油束与燃烧凹槽内的空气混合形成油气混合气，部分混合气流向第四旋转曲面，并沿第四旋转曲面朝向第三旋转曲面流动，第一气流朝向第三旋转曲面流动，并使流动至第四旋转曲面内端的混合气继续进行圆周运动，从而形成第一卷流，混合气卷流过程将带动更多的周边空气卷入到混合气中，这样能够为主油束提供更多的氧气，从而有效提升柴油的燃烧效率。的燃烧效率。的燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】
活塞、柴油机及车辆


[0001]本申请实施例涉及发动机
，尤其涉及一种活塞、柴油机及车辆。

技术介绍

[0002]柴油机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，燃料在燃烧室内燃烧生成高温燃气。
[0003]相关技术中，柴油机包括活塞、汽缸盖和喷油器，活塞的顶面具有朝向活塞内部凹陷的凹槽，活塞到达上止点后其顶部与汽缸盖之间形成燃烧室。喷油器设置于汽缸盖，喷油器具有喷油嘴，喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向燃烧室喷射柴油，柴油形成细微的油滴，与燃烧室内的高温高压空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈碰撞产生爆发力推动活塞下行做功。
[0004]然而，燃烧室的柴油无法与空气充分接触，导致柴油的燃烧效率降低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例的主要目的是提供一种活塞、柴油机及车辆，以解决相关柴油机中柴油的燃烧效率低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种活塞，包括：活塞本体，所述活塞本体具有活塞顶面，所述活塞顶面被构造为朝向汽缸盖，所述活塞顶面设置有燃烧凹槽，所述燃烧凹槽为回转空间，所述燃烧凹槽的槽底具有从内向外依次套设的第一旋转曲面、第二旋转曲面、第三旋转曲面和第四旋转曲面，所述第一旋转曲面、所述第二旋转曲面、所述第三旋转曲面和所述第四旋转曲面的旋转轴共线；所述第一旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第一旋转曲面具有第一母线，所述第一母线为弧线，所述第一母线的圆心与所述旋转轴共线；所述第二旋转曲面具有第二母线，所述第二母线为直线，所述第二母线的内端与所述第一母线的外端相切，所述第二母线的远离所述第一母线的一端向远离所述活塞顶面的方向倾斜延伸；所述第三旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第三旋转曲面具有第三母线，所述第三母线为弧线，所述第三母线的内端与所述第二母线的外端相切；所述第四旋转曲面向背离所述活塞顶面的方向凹陷，所述第四旋转曲面具有第四母线，所述第四母线为弧线，所述第四母线的内端与所述第三母线的外端相切。
[0007]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述燃烧凹槽的槽壁包括第五旋转曲面，所述第五旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线，所述第五旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第五旋转曲面具有第五母线，所述第五母线为弧线，所述第五母线的靠近所述槽底的一端与所述第四母线的外端相切。
[0008]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述槽壁还包括第六旋转曲面，所述第六旋转曲面设置于所述第五旋转曲面的远离所述槽底的一端，所述第六旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线；所述第六旋转曲面包括第六母线，所述第六母线为直线，所述第六母线的靠近所述第五母线的一端与所述第五母线的远离所述槽底的一端相
切，所述第六母线的远离所述第五母线的一端朝向所述活塞顶面倾斜延伸。
[0009]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述槽壁还包括第七旋转曲面，所述第七旋转曲面设置于所述第六旋转曲面的远离所述槽底的一端，所述第七旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线；所述第七旋转曲面向背离所述旋转轴的方向凹陷，所述第七旋转曲面包括第七母线，所述第七母线为弧线，所述第七母线的靠近所述第六母线的一端与所述第六母线的远离所述第四母线的一端相切。
[0010]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述槽壁还包括第八旋转曲面，所述第八旋转曲面设置于所述第七旋转曲面的远离所述槽底的一端，所述第八旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线；所述第八旋转曲面向背离所述旋转轴的方向凹陷，所述第八旋转曲面包括第八母线，所述第八母线为弧线，所述第八母线的靠近所述旋转轴的一端与所述第七母线的远离所述第六母线的一端连接。
[0011]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第三母线的内端的切线和外端的切线之间的夹角为钝角，且所述第三母线对应的圆的半径为4.2
‑
4.8mm。
[0012]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第四母线对应的圆的半径为6.7
‑
7.3mm。
[0013]在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第八母线的靠近所述第七母线的一端的切线与所述旋转轴垂直，且所述第八母线的靠近所述第七母线的一端与所述活塞顶面之间的距离为10
‑
10.5mm。
[0014]本申请实施例还提供了一种柴油机，包括上述任一实施例所述的活塞。
[0015]本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例中的柴油机。
[0016]本申请实施例提供的活塞、柴油机及车辆，柴油从喷油嘴喷出后，在燃烧凹槽内形成平行于第二旋转曲面的主油束，主油束带动其下方的空气也沿平行于第二旋转曲面的方向向下流动形成第一气流；主油束与燃烧凹槽内的空气混合形成油气混合气，部分混合气流向第四旋转曲面，并沿第四旋转曲面朝向第三旋转曲面流动，第一气流朝向第三旋转曲面流动，并使流动至第四旋转曲面内端的混合气继续进行圆周运动，从而形成第一卷流，混合气卷流过程将带动更多的周边空气卷入到混合气中，这样能够为主油束提供更多的氧气，从而有效提升柴油的燃烧效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的活塞的剖视图；
[0019]图2为本申请实施例提供的柴油机中具有第三旋转曲面时，燃烧室下部空间气流运动图；
[0020]图3为本申请实施例提供的柴油机中不具有第三旋转曲面时，燃烧室下部空间气流运动图；
[0021]图4为本申请实施例提供的柴油机中具有第五旋转曲面和第六旋转曲面时，燃烧
室上部空间气流运动图；
[0022]图5为本申请实施例提供的柴油机中具有第五旋转曲面、第六旋转曲面和第七旋转曲面时，燃烧室上部空间气流运动图；
[0023]图6为本申请实施例提供的柴油机中具有第五旋转曲面、第六旋转曲面、第七旋转曲面和第八旋转曲面时，燃烧室上部空间气流运动图；
[0024]图7为本申请实施例提供的柴油机中不具有第八旋转曲面时，燃烧室上部空间气流运动图；
[0025]图8为本申请实施例提供的柴油机燃烧室内气流运动图；
[0026]图9为本申请实施例提供的活塞的结构示意图；
[0027]图10为本申请实施例提供的柴油机在第三母线对应的圆的半径分别为4.5mm和5.2mm时，对应的油耗、排放和燃烧持续期；
[0028]图11为本申请实施例提供的柴油机在第四母线对应的圆的半径分别为7mm和7.8mm时，对应的油耗、排放和燃烧持续期；
[0029]图12为本申请实施例提供的柴油机在第八母线的靠近第七母线的一端与活塞顶面之间的距离分别为9.4mm和10.2mm时，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：活塞本体，所述活塞本体具有活塞顶面，所述活塞顶面被构造为朝向汽缸盖，所述活塞顶面设置有燃烧凹槽，所述燃烧凹槽为回转空间，所述燃烧凹槽的槽底具有从内向外依次套设的第一旋转曲面、第二旋转曲面、第三旋转曲面和第四旋转曲面，所述第一旋转曲面、所述第二旋转曲面、所述第三旋转曲面和所述第四旋转曲面的旋转轴共线；所述第一旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第一旋转曲面具有第一母线，所述第一母线为弧线，所述第一母线的圆心与所述旋转轴共线；所述第二旋转曲面具有第二母线，所述第二母线为直线，所述第二母线的内端与所述第一母线的外端相切，所述第二母线的远离所述第一母线的一端向远离所述活塞顶面的方向倾斜延伸；所述第三旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第三旋转曲面具有第三母线，所述第三母线为弧线，所述第三母线的内端与所述第二母线的外端相切；所述第四旋转曲面向背离所述活塞顶面的方向凹陷，所述第四旋转曲面具有第四母线，所述第四母线为弧线，所述第四母线的内端与所述第三母线的外端相切。2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述燃烧凹槽的槽壁包括第五旋转曲面，所述第五旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线，所述第五旋转曲面朝向所述燃烧凹槽凸出，所述第五旋转曲面具有第五母线，所述第五母线为弧线，所述第五母线的靠近所述槽底的一端与所述第四母线的外端相切。3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述槽壁还包括第六旋转曲面，所述第六旋转曲面设置于所述第五旋转曲面的远离所述槽底的一端，所述第六旋转曲面的旋转轴与所述第一旋转曲面的旋转轴共线；所述第六旋转曲面包括第六母线，所述第六母线为直线，所述第六母线的靠近所述第五母线的一端与所述第五母线的远离所述槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖进，王斌，王晓艳，孙志杰，侯冠明，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：