专利名称：提高空气利用率的内燃机活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机活塞，特别是采用螺旋及切向进气道，气缸直径为75～115mm的直喷式内燃机的活塞。
背景技术：
通常情况下，对于直喷式内燃机活塞，其顶部设有燃烧室凹坑，燃烧室周围的活塞顶面为平板式结构。活塞在上止点附近时，其顶面与气缸盖底平面之间的压缩余隙中空气利用率的好坏对于内燃机性能的优劣有很大影响。对于采用螺旋或切向进气道的直喷式内燃机，当空气通过进气道进入气缸后，绕气缸中心旋转，形成涡流，而燃油是通过喷油器喷入燃烧室中进行燃烧的，燃烧室中空气的利用率很高，而现有的平板顶面结构的活塞，由于压缩余隙中空气不能向燃烧室内补充，故这部分空气的利用率很低。
现有技术中由于压缩余隙中空气利用率低，直接影响到内燃机性能，导致燃油消耗率高达250g/kw.h，烟度高达3波许，排气温度达600℃。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足之处，提供一种提高压缩余隙中空气的利用率，从而改善内燃机性能的新型内燃机活塞。
本发明是通过在活塞顶面增加导气槽来实现上述目的的。
本发明的技术方案是在活塞顶部燃烧室周围的活塞顶面设有通向燃烧室的斜向导气槽，其倾斜方向与空气进入气缸后的涡流旋转方向相适应，槽深a为0.6～1mm，槽口宽b为2～16mm，相邻槽间的凸台宽度c为3～8mm。导气槽截面形状为梯形，也可为矩形或三角形。
进一步技术方案是上述导气槽的槽宽b由里向外逐渐增大；导气槽为螺旋状，其走向是槽口边缘处任一点p的法线方向与气缸内涡流运动方向的夹角α为0°～90°。导气槽也可为直线型或直线与曲线的复合型。
最佳方案是所述槽深a为0.8mm，槽口宽b为燃烧室口边缘处5mm，活塞外圆处15mm。
采用以上技术方案，当活塞运动到压缩上止点附近时，在气缸中空气涡流的旋转惯性作用下，由于活塞顶面导气槽的存在，且导气槽的走向与涡流方向相适应，则压缩余隙中的空气便通过导气槽顺利进入燃烧室，从而增加了燃烧室空气的浓度，使内燃机的燃油消耗率、烟度及排放指标得到改善。
图1为本发明的俯视图(顶部结构示意图)，D箭头代表气缸中空气涡流旋向，P为导气槽槽口上任一点，O为气缸中心， 为P点处空气涡流方向， 为P点处导气槽法线方向，两者夹角为α；图2为图1中沿B-B线的阶梯剖视图；图3为图1中沿A-A线局部剖视图。
具体实施例方式
参照附图，活塞1的顶面设有贯通燃烧室2及活塞外圆的梯形截面的螺旋槽3，槽深为a，槽口宽为b，相邻槽间的凸台宽度为c，槽口上P点处法线方向与空气涡流方向夹角为α。实施例1、2、3、4、5选择不同参数值，经试验得到内燃机性能改善的积极效果，并与现有技术作比较，列表说明如下
权利要求
1.一种提高空气利用率的内燃机活塞，顶部有燃烧室，其特征是燃烧室周围的活塞顶面设有通向燃烧室的斜向导气槽，其倾斜方向与空气进入气缸后的涡流旋转方向相适应，槽深a为0.6～1mm，槽口宽b为2～16mm，相邻槽间的凸台宽度c为3～8mm。
2.按权利要求1所述的内燃机活塞，其特征是导气槽的槽口宽b由里向外逐渐增大。
3.按权利要求1所述的内燃机活塞，其特征是导气槽为螺旋状，其走向是槽口边缘处任一点p的法线方向与气缸内涡流运动方向的夹角α为0°～90°。
4.按权利要求2所述的内燃机活塞，其特征是槽深a为0.8mm，槽口宽b为燃烧室口边缘处5mm，活塞外圆处15mm。
全文摘要
一种提高空气利用率的内燃机活塞，在其燃烧室周围的顶面设有通向燃烧室的斜向导气槽，其倾斜方向与空气进入气缸后的涡流旋转方向相适应。导气槽最好为宽度由里向外逐渐增大的螺旋状，其走向是槽口边缘处任一点的法线方向与气缸内涡流运动方向夹角为0°～90°。本发明用于内燃机，特别是采用螺旋及切向进气道、气缸直径为75～115mm的直喷式内燃机，能促使压缩余隙中的空气顺利进入燃烧室，从而增加燃烧室空气的浓度，使内燃机的燃油消耗率、烟度及排放指标得到改善。
文档编号F02F3/26GK1584315SQ03132379
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月19日 优先权日2003年8月19日
发明者钱汉生, 王锦鹏, 蒋松祥 申请人:扬动股份有限公司