低排放非道路单缸柴油机活塞结构的制作方法

本发明涉及一种柴油机活塞结构，具体的说是一种低排放非道路单缸柴油机活塞结构，属于柴油机动力技术领域。

背景技术：

原有非道路单缸柴油机的活塞结构比较陈旧，燃烧室大都采用中间有小尖角凸台的ω圆形结构，与低压力喷油系统和高涡流比进气系统相匹配，燃烧室内油气混合效果较差；其活塞环岸结构比较简单，气环与油环间自上而下的压差较小，机油消耗率较高，不能满足非道路柴油机低排放标准的要求。

非道路柴油机中国第三阶段排放标准颁布后，对于主要用于农业机械配套的单缸柴油机而言，考虑成本因素，行业内大部分厂家大多采用机械泵机内净化技术路线，通过适当增大喷油压力，优化喷射系统和进气系统，协调好燃油和空气的量、时、空（数量、时间、空间）三者关系，使燃烧室内油气混合更加均匀，并尽可能地缩短燃烧时间，以获得CO、HC、NO_X排放和烟度指标的最佳效果。由于柴油机的PM排放由烟度和机油耗决定，且PM排放的30～60%是由机油耗引起，因此减少机油耗，必须研究活塞-活塞环-缸套组件的结构及它们运动的规律，改进活塞环岸结构，通过与采用优化的柔性活塞环及减少气缸套变形、提高缸套孔珩磨质量等措施匹配，能进一步减少机油消耗。因此，对低排放单缸柴油机而言，采用机械泵机内净化措施时，活塞燃烧室和环岸结构必须加以优化改进，以便与其他技术措施相互适应和匹配。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种低排放非道路单缸柴油机活塞结构，能够优化柴油机的废气排放性能，满足非道路柴油机的国三排放标准。

按照本发明提供的技术方案，低排放非道路单缸柴油机活塞结构包括活塞体，活塞体顶部设有燃烧室，其特征是：燃烧室底部中心设有中心凸台，燃烧室的侧壁上设有环形凸筋，燃烧室的喉口处设有尖角厚唇口；活塞体的外侧壁的活塞环岸区域从上到下依次设有第一气环槽、第二气环槽和油环槽，第一气环槽和第二气环槽之间的环岸上设有减压环槽，油环槽的上下环岸上分别设有上减压环带和下减压环带。

进一步的，减压环槽为圆弧形。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明结构简单、紧凑、合理，新型燃烧室的结构增加了从油嘴喷出的燃油在燃烧室内的挤压、分流和扰动，能有效提高燃油和空气在燃烧室内的混合均匀性，缩短燃烧时间，能明显减少柴油机气体（CO、HC、NO_X）和颗粒（PM）的排放；上减压环带和下减压环带能够增加第二气环槽及油环槽上下环岸的压差，促使活塞环上下窜动的速度加快，配合优化的柔性活塞环和气缸套表面珩磨质量的提升，可明显降低柴油机的机油消耗率；圆弧形的减压环槽增大了第一道气环上下环岸的压差，提高第一道气环的下行速度，增加密封性，减少气环槽中的油气上窜进入气缸。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为图1中A处放大图。

附图标记说明：1-活塞体、2-燃烧室、3-第一气环槽、4-第二气环槽、5-油环槽、6-减压环槽、7-上减压环带、8-下减压环带、9-中心凸台、10-环形凸筋、11-尖角厚唇口。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~2所示，本发明主要包括活塞体1，活塞体1顶部设有燃烧室2。燃烧室3底部中心设有中心凸台9，燃烧室2的侧壁上设有促进油气分离混合的环形凸筋10，燃烧室2的喉口处设有尖角厚唇口11。燃烧室2的结构增加了从油嘴喷出的燃油在燃烧室内的挤压、分流和扰动，能有效提高燃油和空气在燃烧室内的混合均匀性，缩短燃烧时间，能明显减少柴油机气体（CO、HC、NO_X）和颗粒（PM）的排放。

活塞体1的外侧壁的活塞环岸区域从上到下依次设有第一气环槽3、第二气环槽4和油环槽5，第一气环槽3和第二气环槽4之间的环岸上设有圆弧形的减压环槽6，圆弧形的减压环槽6增大了第一道气环上下环岸的压差，提高第一道气环的下行速度，增加密封性，减少气环槽中的油气上窜进入气缸。

油环槽5的上下环岸上分别设有上减压环带7和下减压环带8，上减压环带7和下减压环带8能够增加第二气环槽4及油环槽5上下环岸的压差，促使活塞环上下窜动的速度加快，配合优化的柔性活塞环和气缸套表面珩磨质量的提升，可明显降低柴油机的机油消耗率。

本发明结构简单、紧凑、合理，新型燃烧室的结构增加了从油嘴喷出的燃油在燃烧室内的挤压、分流和扰动，能有效提高燃油和空气在燃烧室内的混合均匀性，缩短燃烧时间，能明显减少柴油机气体（CO、HC、NO_X）和颗粒（PM）的排放；上减压环带和下减压环带能够增加第二气环槽及油环槽上下环岸的压差，促使活塞环上下窜动的速度加快，配合优化的柔性活塞环和气缸套表面珩磨质量的提升，可明显降低柴油机的机油消耗率；圆弧形的减压环槽增大了第一道气环上下环岸的压差，提高第一道气环的下行速度，增加密封性，减少气环槽中的油气上窜进入气缸。