本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞。

背景技術(shù)：

目前，我國的汽車保有量迅速增加，對環(huán)境的影響和石油的需求量越來越大，節(jié)能減排形勢日趨嚴(yán)峻。為此，我國也制定了嚴(yán)格的排放和油耗法規(guī)，并以提高燃燒效率，降低排放和油耗作為發(fā)動機(jī)開發(fā)的核心，以燃燒系統(tǒng)的開發(fā)為重點(diǎn)。發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)的開發(fā)主要包括燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)和點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中核心是燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，如何降低油耗，提高燃燒效率是燃燒室設(shè)計(jì)面臨的重大問題。

活塞是發(fā)動機(jī)氣缸套內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動的關(guān)鍵部件，其頂面與發(fā)動機(jī)氣缸蓋組合構(gòu)成燃燒室?；钊斆娴慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理將直接影響缸內(nèi)氣體的流動，進(jìn)而影響燃油的霧化和混合氣的生成。傳統(tǒng)的活塞頂面由于存在小凹坑結(jié)構(gòu)，使得油滴在活塞表面聚集，不利于油氣混合，產(chǎn)生不必要油耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低油耗、機(jī)油稀釋和排放。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下：

一種用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞，其特征在于：活塞的頂部由活塞頂部平面1、活塞頂部凹面3、活塞頂部凸起4以及他們之間的過渡圓角外沿組成，活塞頂部的外徑d1為70mm～90mm；

所述活塞頂部凸起4位于進(jìn)氣門凹坑底平面2、排氣門凹坑底平面5和活塞頂平面1形成的三角形之間，凸起高度h1為0.5mm～5mm，中間凹坑深度h2為-2mm～5mm，凹坑截面a-a底面寬度l1為15mm～70mm，圓弧r1為5mm～85mm，凹坑截面b-b底面寬度l2為0mm～20mm，圓弧r2、r3為5mm～150mm，凸起4的圓角r7、r8為2mm～10mm。

所述活塞頂部凸起4為平頂或弧形頂。

優(yōu)選地，所述凸起高度h1為0.5mm。

優(yōu)選地，所述中間凹坑深度h2為2mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的活塞，其頂部結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)合理；活塞頂平面1與缸蓋底平面的擠氣面相配合，使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心，凸起4和缸蓋燃燒室弧面相配合，也能起到使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心的作用；氣流主流道上的通道能盡可能減少缸內(nèi)氣體動能的損失和油滴在活塞表面的聚集，達(dá)到減少hc和soot排放的目的；同時(shí)，高的氣體動能能有效促進(jìn)油氣混合，形成合適的混合氣濃度分布。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞的俯視圖；

圖3為圖2的a-a向剖視圖；

圖4為圖2的b-b向剖視圖；

圖5為本發(fā)明的活塞與缸蓋總成配合示意圖。

圖中：1.活塞頂部平面2.進(jìn)氣門凹坑底平面3.活塞頂部凹面4.活塞頂部凸起5.排氣門凹坑底平面11.噴油器12.進(jìn)氣道13.進(jìn)氣門14.火花塞15.排氣門16.排氣道17.活塞18.燃燒室19.缸蓋。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如下：

如圖5所示，噴油器11、進(jìn)氣道12、進(jìn)氣門13、火花塞14、排氣門15以及排氣道16均安裝在缸蓋19上的相應(yīng)位置構(gòu)成缸蓋總成。所述缸蓋總成與本發(fā)明公開的活塞17頂部形成燃燒室18，用于直噴汽油機(jī)。

如圖1～4所示，本發(fā)明公開的一種用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞，其頂部由活塞頂部平面1、活塞頂部凹面3、活塞頂部凸起4以及他們之間的過渡圓角外沿組成?；钊敳康耐鈴絛1為70mm～90mm，活塞頂部凸起4位于進(jìn)氣門凹坑底平面2、排氣門凹坑底平面5和活塞頂平面1形成的三角形之間，可以是平頂或弧形頂，凸起高度h1為0.5mm～5mm。中間凹坑深度h2為-2mm～5mm(負(fù)值為凹坑底面高于活塞頂平面)，凹坑截面a-a底面寬度l1為15mm～70mm，圓弧r1為5mm～85mm，凹坑截面b-b底面寬度l2為0mm～20mm，圓弧r2、r3為5mm～150mm。凸起4的圓角r7、r8為2mm～10mm。

優(yōu)選地，所述凸起高度h1為0.5mm。

優(yōu)選地，所述中間凹坑深度h2為2mm。

上述技術(shù)方案中，其頂部結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)合理?；钊敳科矫?與缸蓋底平面的擠氣面相配合，使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心，活塞頂部凸起4和缸蓋燃燒室弧面相配合，也能起到使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心的作用。氣流主流道上的通道能使缸內(nèi)氣體動能盡可能少的損失和油滴在活塞表面的聚集，達(dá)到減少hc和soot排放的目的；同時(shí)，高的氣體動能能有效促進(jìn)油氣混合，形成合適的混合氣濃度分布。

本發(fā)明上述技術(shù)方案經(jīng)過發(fā)動機(jī)缸內(nèi)流動計(jì)算驗(yàn)證，在1500r/min21barbmep工況條件下，壓縮上止點(diǎn)附近缸內(nèi)氣體湍動能比常規(guī)設(shè)計(jì)提高4％～8％，效果顯著。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于直噴汽油機(jī)通道型燃燒室的活塞，活塞的頂部由活塞頂部平面、活塞頂部凹面、活塞頂部凸起以及他們之間的過渡圓角外沿組成，活塞頂部的外徑D1為70mm～90mm，本發(fā)明的活塞，其頂部結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)合理；活塞頂平面與缸蓋底平面的擠氣面相配合，使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心，凸起和缸蓋燃燒室弧面相配合，也能起到使壓縮上止點(diǎn)附近的氣流更加集中在燃燒室中心的作用；氣流主流道上的通道能盡可能減少缸內(nèi)氣體動能的損失和油滴在活塞表面的聚集，達(dá)到減少HC和SOOT排放的目的；同時(shí)，高的氣體動能能有效促進(jìn)油氣混合，形成合適的混合氣濃度分布。

技術(shù)研發(fā)人員：段加全;劉金玉;王振喜;劉耀東;錢丁超;王偉堯;趙川;陳海娥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國第一汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.15
技術(shù)公布日：2017.08.29