一种活塞、燃烧室及气体机的制作方法

本技术涉及发动机，特别涉及一种活塞、燃烧室及气体机。

背景技术：

1、现有技术方案中，气体机的缸盖采用棚顶式，使用滚流气道，而活塞多采用盆形结构，方便燃烧室内湍流运动，虽然使用高滚流比进气，燃烧速度快，但存在以下缺点：

2、1.滚流进入气缸后，在进气压缩过程中，耗散较快，最终在压缩上止点附近破碎成细小涡团，形成较大的湍动能，但湍动能分布不均匀，后期燃烧较慢，整体燃烧持续期长。

3、2.缸内存在的湍流破碎成小涡团，但湍动能分布不均，周向火焰传播不足，后期火焰发展不均匀，燃烧效率不高。

4、因此，如何提高湍动能分布的稳定性，改善气体机的循环变动，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型提出了一种活塞、燃烧室及气体机，以提高湍动能分布的稳定性，改善气体机的循环变动。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、第一方面，本实用新型提供一种活塞，包括活塞主体、活塞坑和凹槽，其中，活塞坑设置在活塞主体的顶部，凹槽设置在活塞坑上，且凹槽由进气侧向排气侧延伸，以驱使混合气形成定向滚流。

4、可选的，上述活塞中，沿着凹槽的前缘点至凹槽的后缘点的方向，凹槽的槽宽逐渐变大。

5、可选的，上述活塞中，沿着凹槽的前缘点至凹槽的后缘点的方向，凹槽的槽深相等。

6、可选的，上述活塞中，凹槽的前缘点和凹槽的后缘点均与活塞坑平滑过渡连接。

7、可选的，上述活塞中，凹槽的弯角θ满足：0°≤θ≤45°。

8、可选的，上述活塞中，凹槽的数量为多个。

9、可选的，上述活塞中，相邻的凹槽的前缘点之间的距离相等。

10、可选的，上述活塞中，相邻的凹槽的后缘点之间的距离相等。

11、第二方面，本实用新型提供一种燃烧室，包括缸盖、气道和如上述任一项的活塞，其中，缸盖、气道上的气门和活塞的顶部共同围成燃烧室。

12、可选的，上述燃烧室中，所述缸盖为棚顶式结构。

13、可选的，上述燃烧室中，气道为滚流气道。

14、第三方面，本实用新型提供一种气体机，包括如上述任一项的燃烧室。

15、由上述技术方案可以看出，活塞在压缩过程中，从一个气道到另一个气道之间存在沿滚流方向运动的滚流运动，并在接近压缩上止点位置，滚流运动破碎成小尺度的涡流运动和湍流运动，以提供点火燃烧需要的湍动能。随着活塞上行，除了滚流破碎形成小涡团外，还存在由凹槽导流作用形成的尺度较大的定向滚流，定向滚流的存在，促进燃烧火焰的定向传播，提升燃烧稳定性，降低发动机循环变动。

技术特征：

1.一种活塞，其特征在于，包括活塞主体、活塞坑和凹槽，其中，所述活塞坑设置在所述活塞主体的顶部，所述凹槽设置在所述活塞坑上，且所述凹槽由进气侧向排气侧延伸，以驱使混合气形成定向滚流。

2.如权利要求1所述的活塞，其特征在于，沿着所述凹槽的前缘点至所述凹槽的后缘点的方向，所述凹槽的槽宽逐渐变大。

3.如权利要求1所述的活塞，其特征在于，沿着所述凹槽的前缘点至所述凹槽的后缘点的方向，所述凹槽的槽深相等。

4.如权利要求3所述的活塞，其特征在于，所述凹槽的前缘点和所述凹槽的后缘点均与所述活塞坑平滑过渡连接。

5.如权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述凹槽的弯角θ满足：0°≤θ≤45°。

6.如权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述凹槽的数量为多个。

7.如权利要求6所述的活塞，其特征在于，相邻的所述凹槽的前缘点之间的距离相等。

8.如权利要求7所述的活塞，其特征在于，相邻的所述凹槽的后缘点之间的距离相等。

9.一种燃烧室，其特征在于，包括缸盖、气道和如权利要求1至8中任一项所述的活塞，其中，所述缸盖、所述气道上的气门和所述活塞的顶部共同围成燃烧室。

10.如权利要求9所述的燃烧室，其特征在于，所述缸盖为棚顶式结构。

11.如权利要求9所述的燃烧室，其特征在于，所述气道为滚流气道。

12.一种气体机，其特征在于，包括如权利要求9至11中任一项所述的燃烧室。

技术总结本技术公开了一种活塞、燃烧室及气体机，包括活塞主体、活塞坑和凹槽，其中，活塞坑设置在活塞主体的顶部，凹槽设置在活塞坑上，以驱使混合气形成定向滚流。活塞在压缩过程中，从一个气道到另一个气道之间存在沿滚流方向运动的滚流运动，并在接近压缩上止点位置，滚流运动破碎成小尺度的涡流运动和湍流运动，以提供点火燃烧需要的湍动能。随着活塞上行，除了滚流破碎形成小涡团外，还存在由凹槽导流作用形成的尺度较大的定向滚流，定向滚流的存在，促进燃烧火焰的定向传播，提升燃烧稳定性，降低发动机循环变动。技术研发人员：谷允成,郑凯,宿兴东,刘洪哲,曾凡受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司技术研发日：20231222技术公布日：2024/7/23