CN107201967B - 燃烧室活塞结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃烧室活塞结构，包括：活塞；调节转子，转动的设置在活塞内，并且部分从活塞顶部露出，露出部分的体积随调节转子的转动而变化；连杆，分为杆部和头部，头部形成通孔，与活塞销插接，连杆内形成油路，油路分为主油路、第一分支油路和第二分支油路，主油路位于杆部内，第一分支油路位于头部一侧内，第二分支油路位于头部另一侧内；各油路连接处设置有阀门。转子露出的体积变化，而活塞顶部是燃烧室，该体积变化改变了燃烧室容积，以实现改变燃烧的强度的目的，同时，该转动适当的调节燃烧时缸内气体流动，使燃烧更为高效可靠。在不同工况下进行不同的调节操作，从而在增加燃油经济性的情况下。

Description

燃烧室活塞结构
技术领域
本发明涉及发动机，尤其涉及一种燃烧室活塞结构。
背景技术
发动压缩比一般指气缸总容积与燃烧室容积比值，是衡量发动机性能的重要参数。当发动机压缩比较高时，压缩终了时气缸内的空气压力和温度较高，利于燃料的着火，发动机的冷起动性能和燃烧性能较好，但此时最高燃烧压力和压力升高率也会随之增加，使得发动机的工作变得粗暴，从而增加了燃烧过程中N0X的生成率和排放量。若压缩比较低，压缩终了时气缸内空气的压力和温度较低会导致气动性能和燃烧性能变差，从而引起燃油消耗率增加。因此，发动机压缩比需要考虑多方面的影响因素进行折中确定。
目前发动机的压缩比一般是不可变化的，因为燃烧室容积和气缸的工作容积参数都是固定值的。因此，在面对发动机不同燃烧情况下，缸内气流一般比较稳定不能应对复杂的发动机工况，不能根据发动机工况优化，导致经济性下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃烧室活塞结构，可以使燃烧更为高效可靠，并可以根据工况进行调节，提高经济性能。
本发明的燃烧室活塞结构包括：活塞；调节转子，转动的设置在所述活塞内，并且部分从所述活塞顶部露出，露出部分的体积随所述调节转子的转动而变化；连杆，通过活塞销与所述活塞转动连接，并且所述连杆位于所述调节转子下方；所述连杆分为杆部和头部，所述头部形成通孔，与所述活塞销插接，所述连杆内形成油路，所述油路分为主油路、第一分支油路和第二分支油路，所述主油路位于所述杆部内，所述第一分支油路位于所述头部一侧内，并贯通所述头部形成第一喷油孔，所述第二分支油路位于所述头部另一侧内，并贯通所述头部形成第二喷油孔，所述第一喷油孔和所述第二喷油孔分别从不同方向朝向所述调节转子；所述第一分支油路和第二分支油路分别与所述主油路连接，在所述第一分支油路、第二分支油路与所述主油路的连接处，设置有阀门。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，所述活塞顶部与所述调节转子之间具有环形槽，所述环形槽内设置有弹簧。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，所述调节转子顶部与所述活塞接触的部分，形成有防窜气的凹环。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，在发动机机油压力在150KPa到250KPa之间时，所述阀门连通所述第一分支油路和所述主油路，油路内的油通过所述第一喷油孔冲击所述调节转子，使其沿第一方向转动。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，在发动机机油压力大于等于250KPa时，所述阀门连通所述第二分支油路和所述主油路，油路内的油通过所述第二喷油孔冲击所述调节转子，使其沿第二方向转动。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，在发动机机油压力小于150KPa时，阀门关闭所述第一分支油路和所述主油路的连通，关闭所述第二分支油路和所述主油路的连通。
如上所述的燃烧室活塞结构，其中，所述阀门为电子阀。
本发明的转子转动导致其从活塞顶部露出的体积变化，而活塞顶部正是燃烧室，该体积变化改变了燃烧室容积，以实现改变燃烧的强度的目的，同时，该转动适当的调节燃烧时缸内气体流动，使燃烧更为高效可靠；油路的设置可以实现对转子转动的调节控制。在不同工况下进行不同的调节操作。同时可以降低发动机大载荷情况时的活塞的温度，进而降低燃烧室内温度，从而在增加燃油经济性的情况下，还降低了发动机缸内爆震的产生。
附图说明
图1为本发明燃烧室活塞结构的第一截面图；
图2为本发明燃烧室活塞结构转子转动状态下的截面图；
图3为图1的A处放大图；
图4为本发明燃烧室活塞结构的立体图；
图5为本发明燃烧室活塞结构的第二截面图；
图6为图5的B处放大图；
图7为本发明燃烧室活塞结构的第三截面图。
附图标记：
活塞1、调节转子2、连杆3、主油路4、第一分支油路51、第二分支油路52、阀门6、防窜气的凹环8、弹簧9、开口11。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明公开一种燃烧室活塞结构，参见图1到图7，包括：活塞1、调节转子2、连杆3和形成在连杆3内的油路。
如图1所示，调节转子2转动的设置在所述活塞1内，并且部分从所述活塞1顶部露出，露出部分的体积随所述调节转子2的转动而变化；根据不同的工况进行转动，调节燃烧室的体积。参见图4，活塞1顶部必然会具有一开口11，供调节转子2露出。
连杆3通过活塞销31与所述活塞1转动连接，并且所述连杆3位于所述调节转子2下方；所述连杆3分为杆部和头部，所述头部形成通孔，与所述活塞销31插接，所述连杆3内形成油路，所述油路分为主油路4、第一分支油路51和第二分支油路52，所述主油路4位于所述杆部内，所述第一分支油路51位于所述头部一侧内，并贯通所述头部形成第一喷油孔，所述第二分支油路52位于所述头部另一侧内，并贯通所述头部形成第二喷油孔，所述第一喷油孔和所述第二喷油孔分别从不同方向朝向所述调节转子2；所述第一分支油路51和所述第二分支油路52分别与所述主油路4连接，在所述第一分支油路51、所述第二分支油路52与所述主油路4的连接处，设置有阀门6。
参见图1，做垂直活塞销31的切面，油路在切面上做正投影，以该正投影为基础，主油路4的尾端通过阀门6在左右两侧分别连接第一分支油路51和第二分支油路52，两个分支油路从不同侧贯通连杆2的头部，分别形成第一喷油孔和第二喷油孔，并从不同侧朝向调节转子2，从朝向可以看出，两个喷油孔可以从不同方向冲击转子，使转子朝不同方向转动。
活塞1顶部与所述调节转子2之间具有环形槽，所述环形槽内设置有弹簧9。弹簧9的结构如图5到图7所示，图5中的截面与图1的截面是垂直的，且图5的截面经过活塞销31的轴线。或者说是图1的截面转动九十度后形成图5的截面。图7的截面与图1的截面平行，但是截取的位置与图1中的不同。
可以辅助调节转子2归位。所述调节转子2顶部与所述活塞1接触的部分，形成有防窜气的凹环8。参见图3，该防窜气的凹环8主要是为了防止出现从调节转子2与活塞1接触的部分出现窜气的情况。
下面说明几种常见工况。
第一种，在发动机机油压力在150KPa到250KPa之间时，所述阀门6连通所述第一分支油路51和所述主油路4，油路内的油通过所述第一喷油孔冲击所述调节转子2，使其沿第一方向转动。
这种情况一般是在低转速大扭矩工况下，由于发动机机油泵的机油压力与发动机转速有关，在低转速的情况下，发动机的机油压力较低。
第二种，在发动机机油压力大于等于250KPa时，所述阀门6连通所述第二分支油路52和所述主油路4，油路内的油通过所述第二喷油孔冲击所述调节转子2，使其沿第二方向转动。
这种情况一般发生于高转速大功率工况下，由于发动机机油泵的机油压力与发动机转速有关，在高转速的情况下，发动机的机油压力较高。
第三种，在发动机机油压力小于150KPa时，阀门6关闭所述第一分支油路52和所述主油路4的连通，关闭所述第二分支油路52和所述主油路4的连通。
这种情况一般为正常运转情况，由于机油压力偏低，连杆上的油阀并不开启，调节转子2不工作，此时调节转子2平面组成燃烧室可以满足发动机正常运转的需求。
第一种和第二种工况中，调节转子2的转动可以参见图2。图2中示出了箭头C表示第一方向，箭头D第二方向，图2中的调节转子2是向第一方向转动的。
调节转子2在这两种工况中，受到冲力作用，发生摆动(转动)。一般调节转子2从活塞1露出的部分为弧形面，可以说其构成了燃烧室壁面的部分，该弧形面可以引导改善燃烧室内部气流流动形式，优化燃烧并提高燃烧时候的压缩比，从而提高发动机的燃油经济性。
所述阀门6为电子阀。也可以是机械阀门，例如上述三种工况中，机油压力不同，可以根据不同机油压力值，调节阀门的连通状况。阀门6的具体如何从结构上实现连通关系，本申请不做赘述。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种燃烧室活塞结构，其特征在于，包括：
活塞(1)；
调节转子(2)，转动的设置在所述活塞(1)内，并且部分从所述活塞(1)顶部露出，露出部分的体积随所述调节转子(2)的转动而变化；
连杆(3)，通过活塞销(31)与所述活塞(1)转动连接，并且所述连杆(3)位于所述调节转子(2)下方；
所述连杆(3)分为杆部和头部，所述头部形成通孔，与所述活塞销(31)插接，所述连杆(3)内形成油路，所述油路分为主油路(4)、第一分支油路(51)和第二分支油路(52)，所述主油路(4)位于所述杆部内，所述第一分支油路(51)位于所述头部一侧内，并贯通所述头部形成第一喷油孔，所述第二分支油路(52)位于所述头部另一侧内，并贯通所述头部形成第二喷油孔，所述第一喷油孔和所述第二喷油孔分别从不同方向朝向所述调节转子(2)；
所述第一分支油路(51)和所述第二分支油路(52)分别与所述主油路(4)连接，在所述第一分支油路(51)、所述第二分支油路(52)与所述主油路(4)的连接处，设置有阀门(6)。
2.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
所述活塞(1)顶部与所述调节转子(2)之间具有环形槽，所述环形槽内设置有弹簧(9)。
3.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
所述调节转子(2)顶部与所述活塞(1)接触的部分，形成有防窜气的凹环(8)。
4.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
在发动机机油压力在150KPa到250KPa之间时，所述阀门(6)连通所述第一分支油路(51)和所述主油路(4)，油路内的油通过所述第一喷油孔冲击所述调节转子(2)，使其沿第一方向转动。
5.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
在发动机机油压力大于等于250KPa时，所述阀门(6)连通所述第二分支油路(52)和所述主油路(4)，油路内的油通过所述第二喷油孔冲击所述调节转子(2)，使其沿第二方向转动。
6.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
在发动机机油压力在小于150KPa时，所述阀门(6)关闭所述第一分支油路(52)和所述主油路(4)的连通，关闭所述第二分支油路(52)和所述主油路(4)的连通。
7.根据权利要求1所述的燃烧室活塞结构，其特征在于，
所述阀门(6)为电子阀。
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