造成本。
[0023]凹陷部分112处于活塞顶11的中部，即凹陷部分112的中心C处于活塞10的轴线上。这使得因此结合气体流动而被凹陷部分112引导的雾化燃料能够保持在活塞的正上方，从而雾化燃料能够尽量集中在使用活塞I的燃烧室的中部，使雾化燃料能充分燃烧被充分利用，节省了燃料，提高了发动机的工作效率，减少了发动机的工作成本，还节约了能源，节能环保。由于雾化燃料能够集中，因而减少了附着到燃烧室的侧壁上而滞留、堆积的燃料，从而防止了由于燃料的滞留和堆积而产生的危险的非预期的爆燃，提高了使用活塞10的发动机的安全性。除此之外，凹陷部分112设置在活塞顶11的中部，还使得活塞10的结构更加简单，使活塞10易于加工、加工成本更低。
[0024]凹陷部分112的面积占活塞顶11的面积的40%到75%，优选为68%。凹陷部分112的面积适宜，一方面能接收到进入燃烧室内的大部分雾化燃料，从而有助于使雾化燃料中的绝大部分都能被引导；另一方面使被引导的雾化燃料能保持在较为集中的区域内。由此，大部分的雾化燃料都能保持在较为集中的区域内，从而使得雾化燃料能燃烧得更加充分。
[0025]凹陷部分112为球面凹陷。凹陷部分做成球面的，使得活塞顶11的形状更加规贝1J，易于加工，从而提高了活塞10的加工效率，降低了活塞10的加工成本。球面的凹陷部分112的曲率半径为100到120毫米，优选为110毫米。凹陷部分112的曲率半径适宜，进一步保证了活塞顶的形状较为平缓，从而有效防止了热应力集中的产生。另外，适宜的曲率半径还进一步保证了凹陷部112的引导效果良好，使被引导的雾化燃料能配合气流的运动，保持在预期的区域内，以保证燃烧的充分性。
[0026]在凹陷部分112的中部设置有光滑区120。光滑区120的最大表面粗糙度为Ral2.5。光滑区120的面积占凹陷部分112的面积的25%到40%，优选为35%。光滑区120的设置使得雾化燃料的颗粒打在光滑区120内时，能以尽量规则的方式被引导，从而使得雾化燃料能随气流运动一起，以较为规律和可预期的方式运动，并保持在较为集中的区域内，进而使得雾化燃料的运动路径是可控的、可预期的。这样，使用者能够更为清晰地掌握雾化燃料的运动情况。另外，光滑区120的面积适宜，保证了活塞顶11 (凹陷部分112)的引导效率，并使得活塞10的加工难度和加工成本适宜。
[0027]图2显示了图1的活塞10的俯视图。凹陷部分112和平面部分111通过圆角113连接。在一个优选的实施例中，圆角113的半径为5mm。这样能进一步使得活塞顶11的形状平缓，以使得活塞顶11处更不易产生热应力集中，从而使活塞10更不易发生变形，使活塞10的机械强度更高。由此，使得活塞10的工作状态更加稳定，使用寿命更长。
[0028]活塞顶11在边缘处还设置有气门坑，气门坑为具有圆弧边的楔形。如图3所示，设置有多个气门坑114a，114b，114c和114d，以在发动机工作时，避让运动的进气门和排气门，从而能够防止进气门和排气门与活塞10发生干涉，影响发动机的正常运行。由于气门坑114a，114b，114c和114d设置在边缘处，因此较为活跃的气流活动能防止在气门坑114a，114b，114c和114d处产生热应力集中，以保证活塞10不易变形，机械强度高。这里应理解地是，气门坑的具体数量和具体排布方式需根据发动机的进气门和排气门的数量和运动、排布方式确定。
[0029]另外，越靠近活塞顶11的边缘位置的气流越易流动，将凹陷部分112的边缘设置于靠近边缘区域内，流动的气流能使边缘区域更容易散热，使得活塞顶更不容易产生热应力集中，从而进一步保证了活塞10不易变形，具有更高的机械强度。
[0030]活塞10多选用短活塞，短活塞与谷纳活塞10的气缸壁的接触面积$父小，从而H泛够有效减少活塞与气缸壁之间的摩擦，进而降低了使用活塞10的发动机工作时的摩擦功损失。
[0031]活塞10能用于发动机中，特别是用于增压直喷汽油发动机中。活塞10能将雾化燃料保持在发动机的燃烧室中部，使雾化燃料充分燃烧，并被充分利用，从而能够增加燃料的使用效率，节能环保。另外，还能防止雾化燃料附在燃烧室的壁上，以防止燃料的残留和堆积，从而防止发动机发生爆燃现象，进而保证了发动机的安全性能。
[0032]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种发动机活塞，其特征在于，包括活塞顶，所述活塞顶包括平面部分和与平面部分平滑相连的凹陷部分，所述平面部分包围所述凹陷部分。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞，其特征在于，所述凹陷部分为旋转对称的凹陷。
3.根据权利要求2所述的发动机活塞，其特征在于，所述凹陷部分的中心处于所述活塞的轴线上。
4.根据权利要求1或2所述的发动机活塞，其特征在于，所述凹陷部分的面积占所述活塞顶的面积的40%到75%。
5.根据权利要求1或2所述的发动机活塞，其特征在于，所述凹陷部分包括设置于中部的光滑区，以及设置于所述光滑区周围的粗糙区。
6.根据权利要求5所述的发动机活塞，其特征在于，所述光滑区的面积占所述凹陷部分的面积的25%到40%。
7.根据权利要求1或2所述的发动机活塞，其特征在于，所述凹陷部分为球面凹陷。
8.根据权利要求7所述的发动机活塞，其特征在于，所述球面凹陷的曲率半径为100到120毫米。
9.根据权利要求1或2所述的发动机活塞，其特征在于，所述活塞顶在边缘处设置有气门坑，所述气门坑为具有圆弧边的楔形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种发动机活塞，包括活塞顶，活塞顶包括平面部分和与平面部分平滑相连的凹陷部分，平面部分包围凹陷部分。使用这种活塞不易产生热应力集中，活塞的结构简单，机械强度高。
【IPC分类】F02F3-24, F02F3-00
【公开号】CN204436611
【申请号】CN201420783609
【发明人】孟德勇, 骆富贵, 左松, 董艳沙
【申请人】海马轿车有限公司, 上海海马汽车研发有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月11日