[實用新型]一種活塞、曲柄連桿機構及柴油發動機

有效

• 申請號: 201220728871.1
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN203067111U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 任麗娟;汪志剛;奚志朋
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F02F3/26
• 分類號: F02F3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種內燃機技術，特別涉及一種活塞；還涉及一種包括該活塞的曲柄連桿機構及包括該曲柄連桿機構的柴油發動機。?

背景技術

柴油發動機是當前應用廣泛的一種內燃機；柴油機包括機體和安裝在機體上的曲柄連桿機構；曲柄連桿機構又包括機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組；活塞連桿組的活塞與機體組的氣缸配合；活塞頂部一般形成適當的燃燒室，進而在活塞頂部與缸體之間形成適當的燃燒空間。在工作過程中，柴油燃料在燃燒空間中與空氣混合并燃燒，產生熱能；熱能推動活塞在缸體中直線運動；活塞連桿組和曲軸飛輪組將活塞的直線運動轉換為旋轉運動輸出，為外界提供動力。?

隨著當前石油能源的日益短缺，人們要求柴油機具有更好的經濟性，以更充分地利用柴油燃燒產生的熱能，降低柴油的消耗，進而減小石油消耗；同時，人們環境保護意識的日益加強，也對柴油機的排放提出了日益嚴格的要求，要求柴油機的盡可能地減小污染物的排放。?

為了滿足上述要求，就需要提高柴油機的柴油燃料的燃燒質量，以盡可能提高柴油燃料的利用率，降低污染物排放。影響柴油燃燒質量的一個因素燃燒室的構造。目前，活塞的燃燒室廣泛采用ω形燃燒室；ω形燃燒室的結構和各部分尺寸關系對空氣氣流運動、空氣與柴油燃料的混合都有較大的影響，進而會影響柴油燃料的燃燒性能。?

ω形燃燒室可以采用收口的ω形燃燒室。請參考圖1，該圖是一種ω形燃燒室的結構示意圖。在活塞體1的頂部形成開口位于頂面、截面為ω形凹坑，該凹坑形成的ω形燃燒室2，該ω形燃燒室2的內壁面該形成向內凸（即活塞體的中心線O）的凸起21，該凸起21在ω形燃燒室2內形成一個喉口截面22（圖1中虛線示出），喉口截面22的直徑在ω形燃燒室2內壁面中直徑最小；該ω形燃燒室2也稱為收口的ω形燃燒室。收口的ω形燃燒室能夠?形成適當的擠氣空間，進而可以增加對ω形燃燒室2的擠流作用；進而可以改善造成柴油燃料和空氣的混合效果；提高柴油燃料的燃燒質量，減少污染物排放。?

另外，ω形燃燒室各部分尺寸關系的變化會柴油燃料的燃燒質量。如柴油機的口徑比（喉口截面22直徑與氣缸的缸徑之比）及燃燒室的徑深比（燃燒室內壁面的最小直徑與深度之比）等等均會影響柴油燃料的燃燒質量及柴油機的性能。一般來講，綜合考慮柴油發動機的噴油壓力、壓縮比等參數，提高柴油發動機的輸出功率就需要增加燃燒室容積、減小燃燒室的徑深比；但燃燒室的徑深比減小，深度相對過大就會不利于空氣與柴油燃料的混合，導致空氣利用率降低，柴油燃料的燃燒效率降低，導致污染物排放量增加；然而，如果在保持燃燒室容積的情況下，減小徑深比，就可能會導致口徑比減小，影響空氣渦流及掃氣效果，降低柴油燃料的燃燒質量。?

因此，如何協調活塞的口徑比、燃燒室的容積及燃燒室的徑深比，提高柴油燃料的燃燒質量，是當前本領域技術人員需要解決的技術問題。?

實用新型內容

因此，本實用新型解決的一個技術問題在于，提供一種活塞，利用該活塞可以平衡活塞的口徑比、燃燒室的容積及燃燒室的徑深比。?

在提供上述活塞的基礎上，還提供一種包括上述活塞的曲柄連桿機構，及包括該曲柄連桿機構的柴油發動機?

本實用新型提供的活塞包括活塞體，所述活塞體的頂部形成ω形燃燒室，所述ω形燃燒室的內壁面形成喉口截面，所述喉口截面與所述活塞體的頂面之間的內壁面中，至少部分形成直口環面，且所述直口環面的直徑大于喉口截面的直徑。?

可選的，所述直口環面的直徑大于喉口截面內側部分的最大直徑。?

可選的，所述喉口截面的直徑為喉口截面內側部分的最大直徑的97%～98.2%。?

可選的，所述喉口截面的直徑為活塞體直徑的58%～61.8%。?

可選的，所述ω形燃燒室的最大深度為喉口截面內側部分的最大直徑的?26.4%～30.5%。?

可選的，所述喉口截面的直徑為所述直口環面的直徑的84.2%～89.8%。?

可選的，所述ω形燃燒室的最大深度為所述直口環面的深度的13～21倍。?

可選的，所述直口環面與所述活塞體的頂面之間形成圓倒角或直倒角。?

提供的曲柄連桿機構包括機體組和活塞連桿組，所述活塞連桿組的活塞與機體組的氣缸配合，所述活塞為上述任一種活塞。?

提供的柴油發動機包括機體和曲柄連桿機構，所述曲柄連桿機構安裝在所述機體上，所述曲柄連桿機構為上述曲柄連桿機構。?