[发明专利]用于增压式直喷内燃机的燃烧室

说明书

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机的设计，特别是压燃式内燃发动机。

背景技术

汽车生厂商需强制执行的排放标准正变得日益严格，标准的每次改变都导致显著的技术进步以及附加和/或更复杂的排放控制装置的使用，而这种排放控制装置被证明是昂贵的。

未来的标准将特别鼓励生产商减少氮氧化物和颗粒物的尾气排放水平，特别是为了不过快堵塞颗粒过滤器，但生产商同时希望提升或至少保持发动机的性能水平以及操控性。

通常用于增进发动机排放控制的技术方案例如包括求助于先进的后处理装置例如颗粒过滤器，或者修改排气再循环规范-本领域中广泛已知的英文缩写为EGR，但它对发动机效率具有不利的影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的燃烧室，该燃烧室可以显著减少尾气排放中的氮氧化物和颗粒物的水平。

本发明的一个主题是一种用于内燃发动机特别是用于柴油发动机的活塞，该活塞包括由裙部侧向地(横向地)界定的体部，该体部能与具有回转轴线C的气缸的壁配合，该活塞能沿轴线C在该气缸中滑动，所述活塞包括横向面，该横向面包括中心凸部、外围冠状环以及具有回转轴线B的碗部，该碗部从中心凸部向外围冠状环延伸，并在厚度为Ep的唇状部与之连接，所述碗部包括与唇状部基本垂直对齐的环面，该环面的轮廓优选为半拱形，该环面具有最大半径Rt，并能将在唇状部下方的凹入区域R内喷射的燃料导向中心凸部，特别地，位于所述碗部回转轴线B上的中心凸部的顶部上升到一高度，该高度在外围冠状环的高度以下，并与之相距5.4mm到8mm且优选基本等于7.2mm的距离Dt。

使用根据本发明的活塞可特别地带来以下优点：

-不需要更复杂和昂贵的后处理系统；

-氮氧化物排放量减少以达到排放控制标准的要求。

根据一些具体实施例，所述活塞具有一个或多个以下特征：

-所述中心凸部以角度A向所述环面倾斜，在几何方向上从所述碗部的回转轴线B测量，该角度为65°至65.7°之间，优选基本等于65°；

-所述碗部处在所述气缸的中心，所述碗部的回转轴线B与所述气缸的回转轴线C重合；

-所述唇状部的厚度Ep为4mm至6mm之间，优选基本等于5.3mm；

-所述环面的最大曲率半径Rt为5mm至6mm之间，优选基本等于5.2mm；

-所述唇状部位于与所述碗部的回转轴线B相距距离De/2的位置处，距离De为49.6mm至51.5mm之间，优选基本等于50mm；

-所述环面位于与所述碗部的回转轴线B相距距离Db/2的位置处，距离Db为53.8mm至55.4mm之间，优选基本等于54mm；

-所述冠状环的端部相对于所述碗部回转轴线B的距离De/2和所述环面的端部相对于所述碗部回转轴线B的距离Db/2之间的差值基本等于2mm；

-所述碗部的最大深度P为14.8mm至16.2mm之间，优选基本等于16.2mm。

本发明的再一主题是一种为氮氧化物和颗粒物严格排放控制标准而设计的内燃发动机，更具体地，一种具有至少一个根据本发明的活塞的柴油机类型的发动机。

这种柴油机类型的内燃发动机具有以回转轴线C为轴线的气缸，该气缸的上端被气缸盖封闭，该气缸盖具有底面(下表面)，该底面与活塞的横向面一起界定燃烧室，该活塞的活塞碗部以回转轴线B为中心，该回转轴线B与回转轴线C重合，所述发动机包括通向气缸盖的底面的至少一个进气道和至少一个排气道，该进气道可被进气阀关闭，该排气道可被排气阀关闭，该发动机还包括预热器塞和燃料喷射器，该燃料喷射器的尖端基本在气缸的回转轴线C处伸入该燃烧室。

附图说明

本发明的其它特征和优点通过后面的实施例的描述将变得清楚地显而易见，所述描述参考附图以非限制性的方式给出：

图1为根据本发明的内燃发动机的局部截面示意图；

图2是在包含活塞碗的回转轴线的平面上的局部截面图，其中示出入口侧的根据本发明的活塞冠状部分的细节。

具体实施方式

图1示出内燃发动机100，特别是柴油发动机，它包括至少一个具有回转轴线C的气缸1、气缸盖2和活塞3。

在本说明书的其余部分中，回转轴线C将被认为向上朝向气缸盖2定向。