[实用新型]直喷汽油机的活塞

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，涉及一种直喷汽油机的活塞。

背景技术

传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮轴位置以及发动机各相关数据从而控制喷油嘴进行气道喷射。汽油在气道内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1(也叫理论空燃比)，传统发动机由于采用气道喷射，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性。但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，这就使理论空燃比很难达到，这是传统发动机很难解决的一个技术问题。

把燃油直接喷射到汽缸中就可以解决这一难题。直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个高压油泵提供所需的100bar以上的压力，将汽油提供给位于汽缸内的电磁燃油喷嘴。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室，通过对燃烧室内部形状的设计，让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气，其他周边区域有较稀的混合气，保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。

国内一般直喷汽油机中所用的活塞，其顶面平坦，汽油会喷射到汽缸壁面上，缸内气流由于燃烧不正常。同时压缩比也不能有较大幅度提升，且在火花塞周围不能形成较浓混合气，发动机启动时可能会遇到困难。

此外，由于活塞顶面的平面型设计，又严重影响到了分层稀燃技术的实现，而分层稀燃技术正是实现直喷汽油机油耗量低、功率和扭矩输出高等优点的关键技术之一。分层稀燃技术主要利用缸内旋流运动，使聚集在火花塞附近的混合气最浓，被点燃后迅速向外层推进燃烧，并可采用较高的压缩比。缸内气流运动依赖于气道、燃烧室形状和活塞顶部形状的设计，因此活塞顶部形状对直喷汽油机的缸内气流运动有特殊重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的直喷汽油机中的活塞所存在的上述问题，而提出了一种可将高压燃油成功引导至火花塞周围的直喷汽油机的活塞，它可以使燃油在汽缸内引起滚流，使燃烧顺利，提高热效率和废气再循环率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种直喷汽油机的活塞，包括一个安装在汽缸内的活塞本体，其特征在于，所述的活塞本体的顶部开有供燃油喷射的凹坑。

在上述的直喷汽油机的活塞中，所述的活塞本体的顶部凸起呈“人”形屋顶状，上述的凹坑设置在活塞本体顶部的其中一个倾斜面上。

从喷油嘴中喷射出的油束高速喷在凹坑处，形成涡流以及在火花塞周围形成比较浓的混合气，确保活塞点火时周围有足够的可燃混合气确保点火顺利。

在上述的直喷汽油机的活塞中，所述的活塞本体顶部的另一侧同样为斜面。与闭气门处汽缸顶部形状相匹配，活塞运动到汽缸顶部时，活塞顶部将闭气门封闭。

与现有技术相比，本直喷汽油机的活塞将顶部做成“人”形屋顶状，并开有凹坑供燃油喷射，有利于在火花塞周围形成高浓度混合气，同时加大废气再循环率。相比传统的喷射，功率、扭矩都会进一步提升，同时由于活塞燃烧室的特殊形状，使燃烧更加有利，对缸内气流的导向形态都有较好的导向作用。

附图说明

图1是本直喷汽油机的活塞的剖视结构示意图。

图2是本直喷汽油机的活塞的立体结构示意图。

图中，1、活塞本体；1a、顶部；2、凹坑。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本直喷汽油机的活塞包括一个安装在汽缸内的活塞本体1，活塞本体1的顶部1a朝向火花塞并且凸起呈“人”形屋顶状。活塞本体1顶部1a两侧均为斜面，并且左侧斜面上设有供燃油喷射的凹坑2。

从喷油嘴中喷射出的油束高速喷在凹坑2处，凹坑2形成壁面引导，将高压燃油成功引导至火花塞周围，在火花塞周围形成比较浓的混合气，确保火花塞点火时周围有足够的可燃混合气确保点火顺利。

并且，在汽缸内引起滚流，使燃烧顺利，提高热效率、废气再循环率等，可以再此发动机上形成稀薄燃烧、分层燃烧等燃烧形态。同时在活塞本体1裙部加大了导向长度，使得在12压缩比下产生的高爆发压力下活塞本体1换向时产生的对汽缸的冲击有了较好的缓冲。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。