[实用新型]一种适用于米勒/阿特金森循环的直喷式发动机燃烧室

说明书

本实用新型涉及一种适用于米勒/阿特金森循环的直喷式发动机燃烧室，包括缸盖的半球形底面、进气门、排气门底面、缸体的气缸壁面、活塞的头部、直喷燃油喷嘴和火花塞，直喷燃油喷嘴位于进气门一侧下方，火花塞位于缸盖底面中心位置。活塞头部设有外侧面为锥面状的顶部凸起，顶部凸起在对应进气门侧及排气门侧位置分别设有进气门凹坑和排气门凹坑；顶部凸起的中间区域设有沿活塞销孔轴线方向贯通的圆柱面凹坑；圆柱面凹坑两侧设有两个垂直于其贯通方向且对称分布的射流槽；圆柱面凹坑可保持较强的滚流运动使其直至压缩上止点破碎，射流槽可在压缩上止点附近产生指向燃烧室中心区域的射流，从而共同有效提高燃烧过程中的湍流强度。

技术领域

本实用新型涉及发动机，具体涉及一种适用于米勒/阿特金森循环的直喷式发动机燃烧室。

背景技术

随着针对汽车排放及油耗的相关法规的日益严格，混合动力汽车因具有可行性强和节能减排等特点，目前已成为汽车行业研究的热点。混合动力汽车可通过电机辅助从而降低对发动机的动力需求，简化发动机运行工况，因此目前发动机多采用米勒/阿特金森循环进一步降低部分负荷工况油耗，从而提升整体经济性，降低CO₂等物质的排放水平。

米勒循环及阿特金森循环分别是利用进气门早关及晚关，在保证压缩比不明显增加的情况下，提高发动机的膨胀比，从而提高发动机的热效率。然而在此过程中，由于进气门早关或晚关，使有效压缩时刻滞后，导致点火时刻附近压缩温度降低，因此将造成发动机的燃烧速率下降，影响有效热效率改善。在进行米勒/阿特金森循环发动机开发时，需针对发动机燃烧系统进一步优化。在此过程中，为实现通用化及降低成本，通常不对缸盖结构进行改动。且通过气道设计增加滚流强度通常将降低充气效率，从而使低速扭矩进一步恶化，因此通过活塞顶面设计优化燃烧室结构变得十分重要，其需要在实现高压缩比设计的基础上进一步改善缸内流动状态，提高缸内湍流强度，促进油气混合，从而加快燃烧速率，更好的发挥米勒/阿特金森循环高膨胀比优势。

专利文献CN204003076U公开了一种直喷式阿特金森循环发动机燃烧室结构，包括缸体的内壁、直喷型活塞的顶部和高滚流缸盖的下面所包围的空间构成的直喷型燃烧室，设在所述高滚流缸盖上的排气凸轮轴、进气凸轮轴、进气道和整体式凸轮轴承盖。一高压油泵设在所述整体式凸轮轴承盖上，该高压油泵的入油口通过油管与油箱连通。一高压燃油分配器设在所述高滚流缸盖上，所述高压油泵的出油口通过高压出油管与所述高压燃油分配器连接相通。一高压喷嘴设在所述高滚流缸盖上，该高压喷嘴一端与所述高压燃油分配器相通、另一端与所述直喷型燃烧室相通。

专利文献CN202451292U公开了一种用于阿特金森循环的发动机活塞，其活塞本体顶端的中部设有贯通前后的凸起，该凸起的左侧和右侧对称，左侧设有进气门坑，右侧设有排气门坑。在所述凸起的中部设有凹坑，所述活塞本体顶端的左部和右部分别为平面，且左部和右部的平面分别通过斜面与所述该凸起的左侧和右侧相连。

以上专利文献均未涉及燃烧过程气流形成的改善技术方案。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于米勒/阿特金森循环的直喷式发动机燃烧室，在实现高压缩比设计的同时，增加缸内滚流维持能力，提高燃烧过程中缸体内的湍流强度，加快燃烧速率。

本实用新型所述的一种适用于米勒/阿特金森循环的直喷式发动机燃烧室，包括缸盖的半球形底面、进气门、排气门的底面、缸体的气缸壁面、活塞头部、直喷燃油喷嘴和火花塞，直喷燃油喷嘴位于进气门一侧下方，火花塞位于缸盖底面中心位置；

所述活塞头部设有外侧面为锥面状的顶部凸起，所述顶部凸起在两侧对应进气门侧及排气门侧的位置分别设有进气门凹坑和排气门凹坑，所述顶部凸起中间区域设有沿平行于活塞销孔轴线方向贯通的圆柱面凹坑，用于在压缩上止点前保持较强的滚流；

所述圆柱面凹坑两侧设有两个垂直于其贯通方向且对称分布的射流槽，所述射流槽用于在压缩上止点附近产生指向燃烧室中心区域的射流。