一种滚流导向型的汽油机高压缩比活塞的制作方法

本发明属于构成汽油机燃烧室活塞表面结构的技术领域，具体的说是一种滚流导向型的汽油机高压缩比活塞。

背景技术：

目前我国的汽车保有量迅速增加，对环境的影响和石油的需求越来越大，我国的节能减排形势日益严峻。为此，我国也制定了越来越严格的排放法规和油耗法规，因此发动机开发的核心就是提高燃烧效率，降低排放和油耗，发动机开发的重点在于燃烧系统。燃烧系统的开发主要包括燃烧室结构设计、进气系统设计、排气系统设计、供油系统设计和点火系统设计。燃烧室结构设计是燃烧系统设计的核心。鉴于油耗法规的要求，目前的汽油机普遍提高了压缩比，但是同时带来了爆震增强的问题。现有的高压缩比活塞普遍简单地通过抬高活塞顶面来减小燃烧室容积，进而提高压缩比，但是活塞顶面的抬高形成了高于活塞表面的凸台，阻碍了缸内滚流的发展，进而减慢了燃烧速度，增强了爆震倾向。

技术实现要素：

本发明提供了一种结构简单的滚流导向型的汽油机高压缩比活塞结构，在保持高压缩比的同时，不降低滚流强度和燃烧速度，抑制爆震的倾向，解决了现有活塞结构的上述不足。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种滚流导向型的汽油机高压缩比活塞，该活塞包括活塞顶面1、第一凸台顶面2、半球形活塞凹坑3、第一排气门躲避坑的延伸面4、第一进气门躲避坑的延伸面5、第二进气门躲避坑的延伸面6、第二排气门躲避坑的延伸面7、开槽的滚流通道8、第二凸台顶面9；所述的第一排气门躲避坑的延伸面4、第一进气门躲避坑的延伸面5和第一凸台顶面2共同形成高于活塞顶面1的凸台；所述的第二进气门躲避坑的延伸面6、第二排气门躲避坑的延伸面7和第二凸台顶面9共同形成高于活塞顶面1的凸台；所述的第一凸台顶面2和第二凸台顶面9平行于活塞顶面1；所述的第一凸台顶面2和第二凸台顶面9之间为开槽的滚流通道8，所述的滚流通道8的上表面与活塞顶面1为同一平面；所述的半球形活塞凹坑3位于活塞的几何中心。

所述的活塞的半径R1为35—45mm。

所述的活塞顶面1和第一凸台顶面2的距离及活塞顶面1和第二凸台顶面9的距离，即凸台的高度H为1—7mm。

所述的滚流通道8的宽度L为20—40mm。

所述的凹坑3的半径R₂为15—30mm。

所述的凹坑3的深度D为1—3mm。

本发明的有益效果为：本发明通过合理设计活塞表面形状，保持高压缩比的同时，不降低滚流强度，从而配合燃油喷射和缸内气体的流动，控制燃油的雾化和混合气的生成，在形成合适混合气浓度分布的同时，减少油束撞壁量和提高点火时刻缸内的湍动能，抑制爆震的倾向。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图；

图2图1的A—A处剖视图。

图中，1、活塞顶面；2、第一凸台顶面；3、半球形活塞凹坑；4、第一排气门躲避坑的延伸面；5、第一进气门躲避坑的延伸面；6、第二进气门躲避坑的延伸面；7、第二排气门躲避坑的延伸面；8、滚流通道；9、第二凸台顶面。

具体实施方式

参阅图1，一种滚流导向型的汽油机高压缩比活塞，其特征在于，该活塞包括活塞顶面1、第一凸台顶面2、半球形活塞凹坑3、第一排气门躲避坑的延伸面4、第一进气门躲避坑的延伸面5、第二进气门躲避坑的延伸面6、第二排气门躲避坑的延伸面7、开槽的滚流通道8、第二凸台顶面9。

所述的第一排气门躲避坑的延伸面4、第一进气门躲避坑的延伸面5和第一凸台顶面2共同形成高于活塞顶面1的凸台；所述的第二进气门躲避坑的延伸面6、第二排气门躲避坑的延伸面7和第二凸台顶面9共同形成高于活塞顶面1的凸台；所述的第一凸台顶面2和第二凸台顶面9平行于活塞顶面1；所述的第一凸台顶面2和第二凸台顶面9的设计是为了保持高压缩比，从而减低油耗。所述的第一凸台顶面2和第二凸台顶面9之间为开槽的滚流通道8，所述的滚流通道8的上表面与活塞顶面1为同一平面；所述的滚流通道8的设计是为了改变传统高压缩比活塞全部凸起的顶面结构，可以在保证高压缩比的同时，保持流动的畅通，维持高强度的滚流，从而提高缸内湍动能，进而加快燃烧速度；同时，滚流通道8配合油束设计，可以减少油束撞壁量，减少烟灰的生成和HC、CO的排放；所述的半球形活塞凹坑3位于活塞的几何中心，半球形活塞凹坑3配合滚流通道8，改变了传统高压缩比活塞只采用单一活塞凹坑的结构，二者共同提高了汽油机压缩上止点的湍动能，并提供了充分的火焰发展空间。

参阅图2，所述的活塞的半径R1为35—45mm。

所述的活塞顶面1和第一凸台顶面2的距离及活塞顶面1和第二凸台顶面9的距离，即凸台的高度H为1—7mm，此凸台用来满足高压缩比。

所述的滚流通道8的宽度L为20—40mm，区别于传统高压缩比活塞，滚流通道8为此高压缩比活塞的关键核心结构，其作用是保持流动的畅通，维持高强度的滚流，从而提高缸内湍动能，进而加快燃烧速度。

所述的凹坑3的半径R₂为15—30mm，活塞凹坑3为此高压缩比活塞的核心结构之一，配合滚流通道8，其有益效果是在燃烧初期形成高湍动能区和充分的火焰发展空间。

所述的凹坑3的深度D为1—3mm，活塞凹坑深度D为此高压缩比活塞的核心结构之一，其有益效果是在燃烧初期形成高湍动能区和充分的火焰发展空间。