[发明专利]活塞

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于内燃机的活塞，尤其涉及用于柴油机的活塞。更具体地，本发明涉及一种限定在活塞的冠部中的燃烧碗状结构。

背景技术

燃料在发动机活塞的燃烧室中燃烧可产生颗粒物质，例如煤烟和氮氧化物排放。人们越来越关注在产生足够发动机功率的同时，最小化废气中氮氧化物的排放以及最小化保留在燃烧室中并通过废气释放的颗粒物质的量。通常采用包括催化剂和颗粒过滤器的废气后处理装置来减少废气中氮氧化物和微粒物质的排放。

颗粒物质和氮氧化物排放可能取决于与发动机设计和运行有关的因素。这些因素可包括发动机压缩比、燃烧室结构和燃料喷射喷雾样式。可利用这些因素来进一步减少氮氧化物和颗粒物质排放的水平。

空气和燃料混合物的分布和流动对颗粒物质和氮氧化物排放的影响可由燃烧室的结构确定。

US2007199538公开了一种用于直喷式柴油机的燃烧室，其中空气和燃料的混合物可最佳通过燃烧室改善，由此实现颗粒物质减少和氮氧化物减少之间的平衡。燃烧室可形成于活塞的顶端且可关于中心轴线对称。燃烧室可在其末端具有开口，所述开口与圆形部分和平直部分结合形成大致多边形形状。颗粒物质和氮氧化物的减少可通过改进燃料注射计时方面的延迟限制以及加速高废气再循环时的燃烧来实现。

本发明至少部分地旨在改进或克服现有技术系统的一方面或多方面。

发明内容

本发明描述一种用于柴油机的活塞，所述活塞包括：本体，其具有围绕中心轴线的冠部；燃烧室，其横向设置在本体中并从冠部凹入；中心突起，其围绕中心轴线设置在燃烧室中；唇部，其相对于冠部以一定角度倾斜；碗状结构，其从中心突起延伸到唇部；以及壁，其连接在唇部和冠部之间用于限制燃料蒸汽离开燃烧室的角度分布。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下各实施例的描述将更全面地理解本发明的前述和其它特征和优点，其中：

图1是根据本发明的活塞的剖视图；

图2是设置在图1的活塞中的燃烧室的剖视图；

图3a是图2的燃烧室的局部剖视图；

图3b是图3a的燃烧室的一部分的放大剖视图。

图4是图2的燃烧室的平面视图；以及

图5是具有燃料蒸汽和燃烧产物的路径的指示的燃烧室的一部分的放大剖视图。

具体实施方式

图1图示了柴油机的活塞10的横截面图。活塞10可滑动地组装到汽缸柱内的汽缸13中。活塞10可具有中心轴线P。汽缸13可具有汽缸盖15。汽缸13的壁可设置有汽缸衬套(未示出)。燃料喷射器17可设置在汽缸盖15中。燃料喷射器17可具有多个配置成将燃料喷射到汽缸13的喷嘴。

汽缸13可具有纵向轴线C。随着活塞10组装到汽缸13中，活塞10的中心轴线P可与汽缸13的纵向轴线C在一条直线上。

燃料喷射器17可配置为以喷射角(未示出)喷射燃料。喷射角可定义为活塞中心轴线P和燃料喷射器17中的喷嘴之间的角。喷射角可以确定活塞10之内的喷雾覆盖范围。

活塞10可具有本体12。本体12可具有第一端部21和第二端部23。本体12可由从第一端部21延伸到第二端部23的外表面25定界。活塞10可在第二端部23处具有活塞裙19。

本体12可具有冠部14。冠部14可以是大体平坦的。冠部14可围绕中心轴线P设置。冠部14可关于中心轴线P对称。冠部14可设置在第一端部21处。冠部14可从外表面25朝向中心轴线P延伸。冠部14可在相对于中心轴线P的大致横向方向上延伸。冠部14可垂直于外表面25。

图4图示了活塞10的平面图。冠部14可为具有内半径R2和外半径R1的孔环。内半径R2可从中心轴线P到冠部14的内边缘27测得。冠部14的外半径R1可从外边缘29到中心轴线P测得。外边缘29可以形成在外表面25上。内半径R2可具有38.35mm的长度。

图2图示了燃烧室11的一部分。活塞10可具有燃烧室11。燃烧室11可横向设置在本体12中。燃烧室11可在第一端部21处凹入到本体12中。燃烧室11可从冠部14凹入。燃烧室11可关于中心轴线P对称。燃烧室11可设置在第一端部21处。

燃烧室11可在第一端部分21处具有开口28。开口28可由冠部14的内边缘27定界。开口28可具有等于冠部内半径R2的半径。开口28可具有长度为38.35mm的半径。开口28可与冠部14在一条直线上。开口28可与冠部14在同一高度。