一种主动式预燃室活塞的制作方法

本发明涉及发动机活塞，尤其涉及一种主动式预燃室活塞。

背景技术：

1、随着汽油机技术的发展以及排放法规和油耗法规的日益严格，现有汽油机技术受到了更为严峻的挑战，在提高汽油机的热效率的同时降低燃油消耗一直都是各大厂商追求的目标。

2、稀薄燃烧是提高汽油机热效率的有效途径之一，然而常规火花塞难以点燃超稀薄混合燃气或大egr率混合燃气，超稀薄混合燃气或大egr率混合燃气燃烧需要高能点火装置才能满足的使用要求。但是现有的技术中，常规的点火装置能量低，并且与现有的燃烧室不匹配，从而导致燃烧速度慢，燃烧效率低，无法实现高效低排放输出的目的，使得生产出来的发动机经济性和排放性能差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种主动式预燃室活塞，有效加快火焰传播速度，提高燃烧效率，从而实现高效低排放输出的目的，具有适用范围广、实用性强的特点。

2、本发明采用的技术方案是：一种主动式预燃室活塞，包括活塞本体和主动预燃室，所述的活塞本体滑动安装在缸套内，所述的活塞本体顶部设有锥形面，所述的锥形面与缸盖之间设置有锥形燃烧室，所述的锥形面与主动预燃室头部和缸盖之间形成挤流面，所述的主动预燃室上方设有火花塞，所述的主动预燃室上开设有用于注入天然气的天然气通道，所述的主动预燃室下端设有用于点火的预燃室喷嘴。

3、作为进一步地改进，所述活塞本体顶部的挤流面面积为s1，所述的缸套的内腔横截面面积为s2,s1与s2的面积比范围为0.025～0.07。

4、进一步地，所述的锥形燃烧室的锥角a2小于所述的预燃室喷嘴的喷孔锥角a1，即a2≤a1。

5、进一步地，所述的预燃室喷嘴四周设置的喷射孔直径为b5，所述的预燃室喷嘴四周设置的喷射孔深度为b6，所述的喷射孔的深度b6比喷射孔直径b5大。

6、进一步地，所述的活塞本体上开设有第一道活塞气环环槽和第二道活塞气环环槽。

7、进一步地，所述锥形面的下边缘与第一活塞气环环槽之间的高度为b3，高度b3设置为5～10mm。

8、进一步地，所述的第一道活塞气环环槽和在第二道活塞气环环槽之间设有圆周凹槽。

9、进一步地，所述的活塞本体包括活塞锥形顶和活塞群，所述的活塞锥形顶与活塞群之间通过螺栓和螺母配合连接。

10、进一步地，所述的活塞锥形顶底部中心处设有与其一体式成型的螺柱，所述的螺柱穿过活塞群上的压紧座后与螺母螺纹连接。

11、进一步地，所述活塞锥形顶的内腔与活塞群之间的压紧接触面上设有散热进回油槽，所述活塞锥形顶的内腔通过散热进回油槽与活塞本体的机油腔连通。

12、有益效果

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

14、本发明的一种主动式预燃室活塞，通过活塞本体顶部设置锥形燃烧室，锥形燃烧室在活塞本体上止点附近时，活塞本体的锥形面上部与缸盖及缸套之间燃烧室中会形成较大的滚流、挤流及涡流，增大了气流运动的湍动能，并与主动式预燃室喷射的高能火焰配合形成较强能量的火焰传播速度，有效提高燃烧效率，通过在活塞本体设置第一道活塞气环环槽和第二道活塞气环环槽，气环环槽内设有气环，有效降低发动机碳氢排放，减少燃烧区域活塞顶部侧面与缸套之间的死区容积，并且通过在在第一道活塞气环环槽和在第二道活塞气环环槽之间设置圆周凹槽，一方面使经第二道气环上窜的机油在此形成聚油区，减少机油上窜到燃烧室，降低机油消耗率，另一方面可以实现一定的储油作用，在活塞上行过程进行布油，满足活塞环润滑需要，通过设置在活塞锥形顶设置内腔，并使得内腔通过散热进回油槽与机油腔连通，提高散热效果，实现活塞顶部迅速降温冷却的目的，提高活塞整体使用寿命和可靠性，具有使用方便、适用范围广的特点。

技术特征：

1.一种主动式预燃室活塞，其特征在于，包括活塞本体(1)和主动预燃室(2)，所述的活塞本体(1)滑动安装在缸套(3)内，所述的活塞本体(1)顶部设有锥形面(4)，所述的锥形面(4)与缸盖(19)之间设置有锥形燃烧室(5)，所述的锥形面(4)与主动预燃室(2)头部和缸盖(19)之间形成挤流面(6)，所述的主动预燃室(2)上方设有火花塞(7)，所述的主动预燃室上开设有用于注入天然气的天然气通道(8)，所述的主动预燃室(2)下端设有用于点火的预燃室喷嘴(9)。

2.根据权利要求1所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)顶部的挤流面面积为s1，所述的缸套(3)的内腔横截面面积为s2,s1与s2的面积比范围为0.025～0.07。

3.根据权利要求1所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的锥形燃烧室(5)的锥角a2小于所述的预燃室喷嘴(9)的喷孔锥角a1，即a2≤a1。

4.根据权利要求1所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的预燃室喷嘴(9)四周设置的喷射孔直径为b5，所述的预燃室喷嘴(9)四周设置的喷射孔深度为b6，所述的喷射孔的深度b6比喷射孔直径b5大。

5.根据权利要求1所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的活塞本体(1)上开设有第一道活塞气环环槽(13)和第二道活塞气环环槽(14)。

6.根据权利要求5所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述锥形面(4)的下边缘与第一活塞气环环槽之间的高度为b3，高度b3设置为5～10mm。

7.根据权利要求5所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的第一道活塞气环环槽(13)和在第二道活塞气环环槽(14)之间设有圆周凹槽(10)。

8.根据权利要求1所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的活塞本体(1)包括活塞锥形顶(11)和活塞群(12)，所述的活塞锥形顶(11)与活塞群(12)之间通过螺栓和螺母配合连接。

9.根据权利要求8所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述的活塞锥形顶(11)底部中心处设有与其一体式成型的螺柱(15)，所述的螺柱(15)穿过活塞群(12)上的压紧座(16)后与螺母(17)螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的一种主动式预燃室活塞，其特征在于，所述活塞锥形顶(11)的内腔(20)与活塞群(12)之间的压紧接触面(18)上设有散热进回油槽(22)，所述活塞锥形顶(11)的内腔通过散热进回油槽(22)与活塞本体(1)的机油腔(21)连通。

技术总结本发明公开了一种主动式预燃室活塞，属于活塞技术领域，解决了采用现有活塞形成的燃烧室燃烧速度慢，燃烧效率低的问题。该活塞，包括活塞本体和主动预燃室，所述的活塞本体滑动安装在缸套内，所述的活塞本体顶部设有锥形面，所述的锥形面与缸盖之间设置有锥形燃烧室，所述的锥形面与主动预燃室头部和缸盖之间形成挤流面，所述的主动预燃室上方设有火花塞，所述的主动预燃室上开设有用于注入天然气的天然气通道，所述的主动预燃室下端设有用于点火的预燃室喷嘴。本发明的一种主动式预燃室活塞，有效加快火焰传播速度，提高燃烧效率，从而实现高效低排放输出的目的，具有适用范围广、实用性强的特点。技术研发人员：苏展望,黄永仲,曾志龙,吴增刚,莫员,王家祥,金伟,赖柱波,蔡晓霞,唐兰,苗龙森受保护的技术使用者：广西玉柴船电动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12