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用于柴油发动机活塞及具有其的柴油发动机

阅读:553发布:2020-09-12

专利汇可以提供用于柴油发动机活塞及具有其的柴油发动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型属于 发动机 技术领域,具体涉及提出了一种用于 柴油发动机 的 活塞 ,安装在柴油发动机的 气缸 中,活塞的顶部设有 燃烧室 ,燃烧室包括ω形旋转腔,ω形旋转腔与活塞的顶面之间设有喉口,活塞的顶面沿喉口的周向方向设有若干梯形凹槽,梯形凹槽的上底设于梯形凹槽远离活塞的轴线的一端,梯形凹槽的下底侧与喉口连通。发动机运行时部分燃油沿ω形燃烧室的喉口往活塞顶部运动,梯型凹槽可以对油束起到较好导向作用,引导油束向活塞的顶部上方空间运动,促进油束与上方空气的混合,另一方面梯形凹槽引导油束雾化并扩散,避免燃油沿着活塞顶部运动到汽 缸套 造成燃油碰壁。,下面是用于柴油发动机活塞及具有其的柴油发动机专利的具体信息内容。

1.一种用于柴油发动机活塞,安装在所述柴油发动机气缸中,其特征在于,所述活塞的顶部设有燃烧室,所述燃烧室包括ω形旋转腔,所述ω形旋转腔与所述活塞的顶面之间设有喉口,所述活塞的顶面沿所述喉口的周向方向设有若干梯形凹槽,所述梯形凹槽的上底设于所述梯形凹槽远离所述活塞的轴线的一端,所述梯形凹槽的下底侧与所述喉口连通。
2.根据权利要求1所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述喉口的直径为48mm至56mm,所述喉口的高度为4mm至6mm,所述喉口与所述ω形旋转腔之间的过渡面为圆弧面。
3.根据权利要求2所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述喉口的直径与所述ω形旋转腔的最大直径的比值为88%至92%。
4.根据权利要求1所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述ω形旋转腔设有沿所述ω形旋转腔的周向的内凹部,所述内凹部的凹面圆弧半径为5mm至8mm,所述ω形旋转腔的最大直径为所述气缸的缸径的58%至62%。
5.根据权利要求4所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述ω形旋转腔的底部与所述活塞的顶面的垂直距离为14mm至17mm,所述垂直距离与所述ω形旋转腔的最大直径之比为25%至30%。
6.根据权利要求4所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述ω形旋转腔的底面中心设有锥形的中心凸台,所述凹面圆弧与所述中心凸台的锥面之间的过渡面为圆弧面,所述锥面的母线的夹为120°至140°,所述中心凸台的两所述锥面的母线采用圆弧圆滑过渡,所述中心凸台的顶面距离所述活塞的顶面的距离为5mm至8mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述梯形凹槽用于对喷油器的喷油束进行导流,所述梯形凹槽的数量与所述喷油束的数量相关联,所述梯形凹槽沿所述喉口的周向方向分布的位置与所述喷油束的喷射位置相对应。
8.根据权利要求1至6任一项所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,所述梯形凹槽的深度为2mm至3mm,所述梯形凹槽的上底宽为8mm至10mm,所述梯形凹槽的腰长为6mm至
8mm,所述梯形凹槽的下底圆弧长为10mm至12mm。
9.根据权利要求1至6任一项所述的用于柴油发动机的活塞,其特征在于,若干所述梯形凹槽的下底圆弧的长度之和小于所述喉口的圆周长的三分之二。
10.一种柴油发动机,其特征在于,所述柴油发动机包括:
缸体,所述缸体设有若干汽缸;
若干活塞,所述若干活塞为根据权利要求1至9任一项所述的活塞,所述若干活塞装配在所述缸体的所述若干汽缸中。

说明书全文

用于柴油发动机活塞及具有其的柴油发动机

技术领域

[0001] 本实用新型属于发动机技术领域,具体涉及一种用于柴油发动机的活塞。本实用新型还涉及一种柴油发动机。

背景技术

[0002] 本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术
[0003] 相对于现有的台阶燃烧室来说,缩口ω燃烧室的内部气流运动剧烈,有利于凹坑内部的油气混合。但缩口ω燃烧室不能很好的利用燃烧室顶部的空间新鲜空气,而且燃油一旦喷在燃烧室喉口位置,很容易沿着活塞顶部运动到汽缸套造成燃油碰壁。发明内容
[0004] 本实用新型的目的是至少解决现有技术中柴油发动机易发生燃油碰壁而削弱燃烧性能的问题,该目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 本实用新型的第一方面提出了一种用于柴油发动机的活塞,安装在所述柴油发动机的气缸中,所述活塞的顶部设有燃烧室,所述燃烧室包括ω形旋转腔,所述ω形旋转腔与所述活塞的顶面之间设有喉口,所述活塞的顶面沿所述喉口的周向方向设有若干梯形凹槽,所述梯形凹槽的上底设于所述梯形凹槽远离所述活塞的轴线的一端,所述梯形凹槽的下底侧与所述喉口连通。
[0006] 本实用新型提出的用于柴油发动机的活塞的顶部设有ω形燃烧室,在ω形燃烧室的喉口的外围周向设置若干梯形凹槽。发动机运行时部分燃油沿ω形燃烧室的喉口往活塞顶部运动,梯型凹槽可以对油束起到较好导向作用,引导油束向活塞的顶部上方空间运动,促进油束与上方空气的混合,另一方面梯形凹槽引导油束雾化并扩散,避免燃油沿着活塞顶部运动到汽缸套造成燃油碰壁。
[0007] 另外,根据本实用新型的用于柴油发动机的活塞,还可具有如下附加的技术特征:
[0008] 在本实用新型的一些实施例中,所述喉口的直径为48mm至56mm,所述喉口的高度为4mm至6mm,所述喉口与所述ω形旋转腔之间的过渡面为圆弧面。
[0009] 在本实用新型的一些实施例中,所述喉口的直径与所述ω形旋转腔的最大直径的比值为88%至92%。
[0010] 在本实用新型的一些实施例中,所述ω形旋转腔设有沿所述ω形旋转腔的周向的内凹部,所述内凹部的凹面圆弧半径为5mm至8mm,所述ω形旋转腔的最大直径为所述气缸的缸径的58%至62%。
[0011] 在本实用新型的一些实施例中,所述ω形旋转腔的底部与所述活塞的顶面的垂直距离为14mm至17mm,所述垂直距离与所述ω形旋转腔的最大直径之比为25%至30%。
[0012] 在本实用新型的一些实施例中,所述ω形旋转腔的底面中心设有锥形的中心凸台,所述凹面圆弧与所述中心凸台的锥面之间的过渡面为圆弧面,所述锥面的母线的夹为120°至140°,所述中心凸台的两所述锥面的母线采用圆弧圆滑过渡,所述中心凸台的顶面距离所述活塞的顶面的距离为5mm至8mm。
[0013] 在本实用新型的一些实施例中,所述梯形凹槽用于对喷油器的喷油束进行导流,所述梯形凹槽的数量与所述喷油束的数量相关联,所述梯形凹槽沿所述喉口的周向方向分布的位置与所述喷油束的喷射位置相对应。
[0014] 在本实用新型的一些实施例中,所述梯形凹槽的深度为2mm至3mm,所述梯形凹槽的上底宽为8mm至10mm,所述梯形凹槽的腰长为6mm至8mm,所述梯形凹槽的下底圆弧长为10mm至12mm。
[0015] 在本实用新型的一些实施例中,若干所述梯形凹槽的下底圆弧的长度之和小于所述喉口的圆周长的三分之二。
[0016] 本实用新型的第二方面提出了一种柴油发动机,所述柴油发动机包括:
[0017] 缸体,所述缸体设有若干汽缸;
[0018] 若干活塞,所述若干活塞为本实用新型的第一方面提出的一种用于柴油发动机的活塞,所述若干活塞装配在所述缸体的所述若干汽缸中。
[0019] 本实用新型提出的气体发动机具有设有喉口周向方向设置若干梯形凹槽的ω形燃烧室,能够对油束进行引导,形成较强的挤流,避免油束碰壁。附图说明
[0020] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
[0021] 图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的用于柴油发动机的活塞的顶部的剖视示意图;
[0022] 图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的用于柴油发动机的活塞的俯视图;
[0023] 附图中各标记表示如下:
[0024] 10:活塞、11:ω形旋转腔;12:喉口、13:梯形凹槽、14:内凹部、15:中心凸台;

具体实施方式

[0025] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026] 应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
[0027] 尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
[0028] 为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
[0029] 如图1至图2所示,本实用新型的第一方面提出了一种用于柴油发动机的活塞10,安装在柴油发动机的气缸中,活塞10的顶部设有燃烧室,燃烧室包括ω形旋转腔11,ω形旋转腔11与活塞10的顶面之间设有喉口12,活塞10的顶面沿喉口12的周向方向设有若干梯形凹槽13,梯形凹槽13的上底设于梯形凹槽13远离活塞10的轴线的一端,梯形凹槽13的下底侧与喉口12连通。
[0030] 本实用新型提出的用于柴油发动机的活塞10的顶部设有ω形燃烧室,在ω形燃烧室的喉口12的外围周向设置若干梯形凹槽13。发动机运行时部分燃油受ω形燃烧室内的气流的影响而沿ω形燃烧室的喉口12向活塞10的顶部运动,梯型凹槽13外窄内宽的结构可以对油束起到较好导向作用,引导油束向活塞的顶部上方空间运动,促进油束与上方空气的混合,另一方面,油束被喷油器喷到梯形凹槽13时,梯形凹槽13引导油束雾化并扩散,避免喷油器喷射的油束沿着活塞10的顶部运动到汽缸套造成燃油碰壁。
[0031] 在本实用新型的一些实施例中,喉口12的直径为48mm至56mm,喉口12的高度为4mm至6mm,喉口12与ω形旋转腔11之间的过渡面为圆弧面。通过优化喉口12的尺寸提升燃烧室内气流运动的强度。
[0032] 在本实用新型的一些实施例中,喉口12的直径与ω形旋转腔11的最大直径的比值为88%至92%。通过优化喉口12与ω形旋转腔11的尺寸提升燃烧室内气流运动的强度。
[0033] 在本实用新型的一些实施例中,ω形旋转腔11设有沿ω形旋转腔11的周向的内凹部14,内凹部14的凹面圆弧半径R为5mm至8mm,ω形旋转腔11的最大直径D为气缸的缸径的58%至62%。通过优化凹面圆弧半径R和ω形旋转腔11的最大直径D提升燃烧室内气流运动的强度。
[0034] 在本实用新型的一些实施例中,ω形旋转腔11的底部与活塞10的顶面的垂直距离H为14mm至17mm,垂直距离H与ω形旋转腔11的最大直径D之比为25%至30%。通过优化垂直距离H提升燃烧室内气流运动的强度。
[0035] 在本实用新型的一些实施例中,ω形旋转腔11的底面中心设有锥形的中心凸台15,凹面圆弧R与中心凸台15的锥面之间的采用圆弧R1过渡,锥面的母线的夹角α为120°至
140°,中心凸台15的两锥面的母线采用圆弧圆滑过渡,中心凸台15的顶面距离活塞10的顶面的距离h1为5mm至8mm。通过设置中心凸台15消除燃烧死区。
[0036] 在本实用新型的一些实施例中,梯形凹槽13用于对喷油器的喷油束进行导流,梯形凹槽13的数量与喷油束的数量相关联,梯形凹槽13沿喉口12的周向方向分布的位置与喷油束的喷射位置相对应。通过将梯形凹槽13于喷油器喷油方向对应设置,使喷油器的喷油能够被梯形凹槽13引导而雾化并扩散,避免油束碰壁。
[0037] 在本实用新型的一些实施例中,梯形凹槽13的深度为2mm至3mm,梯形凹槽13的上底宽为8mm至10mm,梯形凹槽13的腰长为6mm至8mm,梯形凹槽13的下底圆弧长为10mm至12mm。通过优化梯形凹槽13的尺寸使其达到更好的导向作用。
[0038] 在本实用新型的一些实施例中,若干梯形凹槽13的下底圆弧的长度L3之和小于喉口12的圆周长的三分之二。相比喉口12外围360°加工凹槽的方式,挤流运动更强。
[0039] 本实用新型的第二方面提出了一种柴油发动机,柴油发动机包括:
[0040] 缸体,缸体设有若干汽缸;
[0041] 若干活塞10,若干活塞10为本实用新型的第一方面提出的一种用于柴油发动机的活塞,若干活塞10装配在缸体的若干汽缸中。
[0042] 本实用新型提出的气体发动机具有设有喉口12周向方向设置若干梯形凹槽13的ω形燃烧室,能够对油束进行引导,形成较强的挤流,避免油束碰壁。
[0043] 以上,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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