[发明专利]一种新型点燃式发动机活塞

说明书

本发明公开了一种新型点燃式发动机活塞，包括活塞本体、燃烧室型面、活塞内腔型面以及外部活塞冷却喷嘴，活塞本体中部开设有缸孔，燃烧室型面为规整的旋转体结构，所述燃烧室型面由边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II组成，边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II为平滑过渡一体成型设置，且边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II相互之间平滑过渡的圆角半径是以取较大值圆角半径为标准。本发明通过将活塞顶结构设计为凸起圆柱结构，使活塞下行增强缸内涡流，活塞上行保持缸内涡流流速，提高发动机低转速工况下缸内混合气的流动速度，增加了火焰传播速度，缩短着火持续期，提高热效率。

技术领域

本发明涉及点燃式高热效率发动机技术领域，具体涉及一种发动机的活塞燃烧室结构及活塞冷却结构。

背景技术

燃油消耗率是考核汽车发动机的重要指标，发动机缸内气流组织过程中，可以通过对活塞燃烧室的优化来组织燃烧室内气流流动，增大进气涡流使燃油与空气充分混合，尽可能地满足混合气完全燃烧的条件以期达到更高的热效率。同时活塞在高速高热负荷的工况下运行，随着发动机功率密度的提升对活塞的冷却提出新的要求。为此，需要研究对应的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种匹配涡流进气的点燃式发动机活塞，通过将活塞顶结构设计为凸起圆柱结构，使活塞下行增强缸内涡流，活塞上行保持缸内涡流流速，提高发动机低转速工况下缸内混合气的流动速度，增加点火后火焰传播速度，缩短着火持续期，提高热效率。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种新型点燃式发动机活塞，包括活塞本体、位于活塞顶面的燃烧室型面、活塞内腔型面以及外部活塞冷却喷嘴，所述活塞本体中部开设有缸孔，所述燃烧室型面为规整的旋转体结构，所述燃烧室型面由边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II组成，所述边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II为平滑过渡一体成型设置，且所述边沿平面部分I、中心凸起部分III及中间环形凹坑部分II相互之间平滑过渡的圆角半径是以取较大值圆角半径为标准。

作为上述技术方案的改进，所述中心凸起部分III距离活塞顶面平面高度为0.1-0.3倍缸孔直径尺寸，所述中心凸起部分III的圆角半径等于凸起圆柱体边沿半径。

作为上述技术方案的改进，所述中间环形凹坑部分II深度为0.03-0.05倍缸孔直径尺寸。

作为上述技术方案的改进，所述活塞内腔型面随顶部燃烧室型面结构设计，其顶部采用类球型面结构。

作为上述技术方案的改进，所述活塞内腔型面类球面下侧的过渡平面角度与活塞冷却喷嘴的油束方向角度相同，使油束贴着活塞内腔型面喷入类球型面达到充分冷却活塞效果。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

区别于现有点燃式发动机活塞燃烧室楔形带避阀坑的结构，本发明涉及的活塞顶结构呈凸起圆柱结构或圆锥体结构，进气冲程时活塞下行增强涡流强度，压缩冲程时活塞上行保持涡流强度，进一步提高发动机低转速工况下缸内混合气的流动速度，且活塞燃烧室结构简单，工艺性好，活塞中间凸起部分采用中空结构，该结构对活塞冷却喷嘴喷出来的机油产生导向作用，提高了活塞冷却功能，可以代替传统的发动机的既复杂，又高成本的内冷油道，该活塞在高热高速高强度的运行环境下，更加可靠。