一种活塞、发动机及车辆制造技术

本发明专利技术涉及发动机技术领域，具体公开了一种活塞、发动机及车辆，该活塞的顶面设有燃烧室凹坑，燃烧室凹坑包括位于燃烧室凹坑的正中央的中心导向凸台，以及均呈环形且由内向外依次连接的空气隔热凹坑、抛射凸台、油气混合凹坑和外侧壁，中心导向凸台位于空气隔热凹坑的上方，抛射凸台同时高于空气隔热凹坑和油气混合凹坑，当油束沿油气混合凹坑的壁面流向抛射凸台时，抛射凸台能够将油束抛射至空气隔热凹坑的上方以及中心导向凸台的外侧，从而该部分油束将进行空间燃烧，且在活塞挤流下，空间燃烧区域与中心导向凸台的壁面、空气隔热凹坑的壁面之间可由空气填充，以降低中心导向凸台的壁面以及空气隔热凹坑的壁面的温度，降低传热损失。损失。损失。

【技术实现步骤摘要】
一种活塞、发动机及车辆


[0001]本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种活塞、发动机及车辆。

技术介绍

[0002]现有柴油机燃烧室一般是ω形的燃烧室，由燃烧室喉口、中央凸台、燃烧室圆弧组成。该类燃烧室的喉口的最突出点形成与气缸中心线平行的分界线，将ω形燃烧室划分为上部的凹槽区和下部的常规区。在实际应用过程中，喉口的分流作用能够将燃油一部分向上分流至凹槽区，形成上涡流；另一部分向下分流至常规区，形成下涡流。通过涡流的卷吸作用促进了缸内的油气混合，能够有效降低碳烟排放。但是却存在燃烧室常规区容积比凹槽区容积大很多，但常规区燃烧室中间的空气未得到更加充分的利用的问题。
[0003]对此，申请号为CN201811230717.X的前期专利公开了一种低热损柴油机燃烧室结构，在低热损柴油机燃烧室结构中，通过控制燃烧室深度、导流台阶面高度和球冠凸台高度三者之间的关系，来改变油雾的运动方向使得燃烧室内形成沿下涡流槽、导流台阶面、斜坡导流锥面和球冠凸台的下涡流，结合燃烧室顶部的上涡流，有助于促进新鲜空气和燃油之间的混合，获得更均匀的混合气和更快的燃烧速度，从而获得更好的燃油经济性和排放。但这也同时导致原本可处于活塞底部的高温区域向燃烧室中心移动，虽然可以提高活塞中心近燃烧室壁面空气的利用率，却会大幅度提高活塞中心各导流面的壁面温度，导致缸内传热损失，并且会降低靠近燃烧室中心的顶部空气的利用率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提供一种活塞、发动机及车辆，以解决现有燃烧室结构容易导致活塞底部的高温区域向燃烧室中心移动，会大幅度提高活塞中心各导流面的壁面温度，导致缸内传热损失的问题。
[0005]一方面，本专利技术提供一种活塞，所述活塞的顶面设有燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑包括位于所述燃烧室凹坑的正中央的中心导向凸台，以及均呈环形且由内向外依次连接的空气隔热凹坑、抛射凸台、油气混合凹坑和外侧壁，所述中心导向凸台位于所述空气隔热凹坑的上方，所述抛射凸台高于所述空气隔热凹坑且高于所述油气混合凹坑，所述外侧壁位于所述油气混合凹坑的上方；
[0006]当油束沿所述油气混合凹坑的壁面流向所述抛射凸台时，所述抛射凸台能够将油束抛射至所述空气隔热凹坑的上方以及所述中心导向凸台的外侧。
[0007]作为活塞的优选技术方案，所述中心导向凸台、所述空气隔热凹坑、所述抛射凸台以及所述油气混合凹坑的截面均呈圆弧形，且所述中心导向凸台的壁面与所述空气隔热凹坑的壁面相切、所述空气隔热凹坑的壁面与所述抛射凸台的壁面相切、所述抛射凸台的壁面与所述油气混合凹坑的壁面相切，所述油气混合凹坑的壁面与所述外侧壁相切。
[0008]作为活塞的优选技术方案，所述抛射凸台的壁面与所述油气混合凹坑的壁面的公共切线与竖直方向的夹角为α，所述抛射凸台的壁面与所述空气隔热凹坑的壁面的公共切
线与竖直方向的夹角为β；α与β的比值位于0.25和0.3之间。
[0009]作为活塞的优选技术方案，所述抛射凸台的壁面与所述油气混合凹坑的壁面的公共切线与所述抛射凸台的壁面与所述空气隔热凹坑的壁面的公共切线的交点为O点，O点与所述油气混合凹坑的中心的间距为D，O点与所述空气隔热凹坑的中心的间距为d，D与d的比值位于1.2至1.4之间。
[0010]作为活塞的优选技术方案，所述中心导向凸台的壁面与所述空气隔热凹坑的壁面的公共切线与竖直方向的夹角为θ，15
°
≤θ≤45
°
。
[0011]作为活塞的优选技术方案，所述抛射凸台的顶部与所述空气隔热凹坑的底部之间的竖直距离为h，所述抛射凸台的顶部与所述油气混合凹坑的底部之间的竖直距离为H，35%H≥h≥20%H。
[0012]作为活塞的优选技术方案，所述抛射凸台的半径为r，所述空气隔热凹坑的半径的R，R与r的比值位于1.5和2之间。
[0013]作为活塞的优选技术方案，r=2mm~3mm。
[0014]另一方面，本专利技术提供一种发动机，包括上述任一方案中的活塞。
[0015]另一方面，本专利技术提供一种车辆，包括上述方案中的发动机。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术提供一种活塞、发动机及车辆，该活塞的顶面设有燃烧室凹坑，燃烧室凹坑包括位于燃烧室凹坑的正中央的中心导向凸台，以及均呈环形且由内向外依次连接的空气隔热凹坑、抛射凸台、油气混合凹坑和外侧壁。中心导向凸台位于空气隔热凹坑的上方，抛射凸台高于空气隔热凹坑且高于油气混合凹坑，外侧壁位于油气混合凹坑的上方，当油束沿油气混合凹坑的壁面流向抛射凸台时，抛射凸台能够将油束抛射至空气隔热凹坑的上方以及中心导向凸台的外侧，从而该部分油束可进行空间燃烧，并且在活塞的挤流下，空气会沿中心导向凸台的壁面、空气隔热凹坑的壁面流动，并填充在空间燃烧区域和中心导向凸台的壁面、空气隔热凹坑的壁面之间，以降低中心导向凸台的壁面以及空气隔热凹坑的壁面的温度，降低传热损失。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例中活塞的燃烧室凹坑结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例中活塞的燃烧室凹坑的部分结构示意图。
[0020]图中：
[0021]10、燃烧室凹坑；
[0022]1、中心导向凸台；2、空气隔热凹坑；3、抛射凸台；4、油气混合凹坑；5、外侧壁。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞，所述活塞的顶面设有燃烧室凹坑（10），其特征在于，所述燃烧室凹坑（10）包括位于所述燃烧室凹坑（10）的正中央的中心导向凸台（1），以及均呈环形且由内向外依次连接的空气隔热凹坑（2）、抛射凸台（3）、油气混合凹坑（4）和外侧壁（5），所述中心导向凸台（1）位于所述空气隔热凹坑（2）的上方，所述抛射凸台（3）高于所述空气隔热凹坑（2）且高于所述油气混合凹坑（4），所述外侧壁（5）位于所述油气混合凹坑（4）的上方；当油束沿所述油气混合凹坑（4）的壁面流向所述抛射凸台（3）时，所述抛射凸台（3）能够将油束抛射至所述空气隔热凹坑（2）的上方以及所述中心导向凸台（1）的外侧。2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述中心导向凸台（1）、所述空气隔热凹坑（2）、所述抛射凸台（3）以及所述油气混合凹坑（4）的截面均呈圆弧形，且所述中心导向凸台（1）的壁面与所述空气隔热凹坑（2）的壁面相切、所述空气隔热凹坑（2）的壁面与所述抛射凸台（3）的壁面相切、所述抛射凸台（3）的壁面与所述油气混合凹坑（4）的壁面相切，所述油气混合凹坑（4）的壁面与所述外侧壁（5）相切。3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述抛射凸台（3）的壁面与所述油气混合凹坑（4）的壁面的公共切线与竖直方向的夹角为α，所述抛射凸台（3）的壁面与所述空气隔热凹坑（2）的壁面的公...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔京朋，窦站成，栾军山，梁伟，梁栋，董卫涛，张晨，李小燕，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：