汽油机及其活塞顶部结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110966113A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201811160387.1(22)申请日2018.09.30(71)申请人上海汽车集团股份有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区松涛路563号1号楼(72)发明人孔彤(74)专利代理机构北京信远达知识产权代理有限公司11304代理人魏晓波(51)Int.Cl.F02F3/24(2006.01)F02F3/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称汽油机及其活塞顶部结构(57)摘要本发明公开一种汽油机及其活塞顶部结构，该活塞顶部结构相对于沿第一方向的中心线对称设置，且其顶面配置有位于顶面的中部的凹坑，以及进气避阀坑、排气避阀坑、顶部突筋、进气侧凸起和排气侧凸起。应用本发明，基于活塞顶部各匹配结构的共同作用，使得进气流进入燃烧室后形成平面涡流，并由此加强了气流湍动能，提高了混合气质量，有效改善燃烧，减少爆震倾向；同时，应用本方案提供的汽油机活塞顶部结构，可减少燃烧积碳残留，有效降低排放。CN110966113ACN110966113A权利要求书1/1页1.汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述活塞顶部结构相对于沿第一方向的中心线对称设置，且其顶面配置有：凹坑，位于所述顶面的中部；进气避阀坑和排气避阀坑，分别位于所述凹坑的沿第一方向的两侧，并分别用于与适配的进气阀和排气阀相对设置；其中，所述进气避阀坑沿第二方向贯通所述顶面，所述排气避阀坑为两个且分别延伸至所述顶面的外沿；两个顶部突筋，分别位于所述凹坑的沿第二方向的两侧；进气侧凸起，位于所述进气避阀坑的外侧；和排气侧凸起，位于所述凹坑的外侧的两个所述排气避阀坑之间；所述第一方向垂直于第二方向。2.如权利要求1所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述顶面还配置有：进气挤气区，位于所述进气侧凸起的外侧，且低于所述进气侧凸起；和排气挤气区，位于所述排气侧凸起的外侧，且低于所述排气侧凸起。3.如权利要求2所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述顶部突筋高于所述进气侧凸起和所述排气侧凸起。4.如权利要求1至3中任一项所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，在所述活塞顶部的投影面内，所述凹坑位于偏向于排气侧的位置，所述凹坑为梨形凹坑，且其小尺寸端近所述排气侧、大尺寸端近进气侧。5.如权利要求4所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，在所述活塞顶部的投影面内，所述梨形凹坑的面积占所述活塞顶部的面积的20％～25％，且其相对于沿第一方向的中心线对称的单侧轮廓依次配置为：第一直线段，与所述进气避阀坑相邻；半径为R1的第一过渡圆角；半径为R2的第二过渡圆角，R1＜R2；第二直线段；半径为R3的第三过渡圆角，R3＜R1；和第三直线段，与所述排气侧凸起相邻。6.如权利要求5所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述进气避阀坑的表面为自所述梨形凹坑的边缘形成的斜面。7.如权利要求5所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述排气避阀坑的表面为自所述梨形凹坑的边缘形成的斜面。8.如权利要求5所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述进气挤气区和排气挤气区均高于所述梨形凹坑的底面，且所述进气挤气区低于所述排气挤气区。9.如权利要求5所述的汽油机活塞顶部结构，其特征在于，所述进气侧凸起的中部呈突入所述进气避阀坑的球状。10.一种汽油机，包括活塞，其特征在于，所述活塞具有如权利要求1至9中任一项所述的汽油机活塞顶部结构。2CN110966113A说明书1/4页汽油机及其活塞顶部结构技术领域[0001]本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种汽油机及其活塞顶部结构。背景技术[0002]随着汽车工业快速发展，石油资源的需求量急剧增大的同时，颗粒物污染呈日益严重的状态。近年来，国内外研究学者将内燃机的节能减排技术作为研究的重点。[0003]缸内直喷技术可改善汽油机的燃烧热效率，已成为发动机主要动力。其中，燃烧过程作为发动机工作循环中的重要部分，对发动机的动力性、经济性以及排放起到决定性的作用，提高发动机燃烧效率、优化燃烧过程是开发高性能和低油耗发动机的关键因素。众所周知，燃烧系统设计的优劣直接影响发动机充气效率、缸内混合气流动、燃烧速率等。鉴于油耗法规的要求，汽油机通常采用降低排量，提高压缩比等处理手段以增强性能，但是同时带来了爆震的问题。现有的高压缩比活塞大多通过抬高活塞顶面来减小燃烧室容积，进而提高压缩比；然而，受其自身结构的限制，活塞顶面的抬高形成了高于活塞表面的凸台，直接阻碍缸内滚流的形成，进而影响正常燃烧速度，同时，压缩比的提高使得缸内混合气在压缩过程中温度较高，并在做功过程中提前燃烧，增强了爆震倾向。[0004]有鉴于此，亟待