【技術實現步驟摘要】
本技術涉及發動機,特別涉及一種活塞、燃燒室及氣體機。
技術介紹
1、現有技術方案中,氣體機的缸蓋采用棚頂式,使用滾流氣道,而活塞多采用盆形結構,方便燃燒室內湍流運動,雖然使用高滾流比進氣,燃燒速度快,但存在以下缺點:
2、1.滾流進入氣缸后,在進氣壓縮過程中,耗散較快,最終在壓縮上止點附近破碎成細小渦團,形成較大的湍動能,但湍動能分布不均勻,后期燃燒較慢,整體燃燒持續期長。
3、2.缸內存在的湍流破碎成小渦團,但湍動能分布不均,周向火焰傳播不足,后期火焰發展不均勻,燃燒效率不高。
4、因此,如何提高湍動能分布的均勻性,以改善燃燒持續期以及燃燒效率,成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本技術提出了一種活塞、燃燒室及氣體機,以提高湍動能分布的均勻性,以改善燃燒持續期以及燃燒效率。
2、為了實現上述目的,本技術提供如下技術方案:
3、第一方面,本技術提供一種活塞,包括活塞主體、活塞坑和螺旋凹槽,其中,活塞坑設置在活塞主體的頂部,螺旋凹槽呈螺旋狀設置在活塞坑上,以驅使混合氣形成渦流運動。
4、可選的,上述活塞中,沿著螺旋凹槽的前緣點至螺旋凹槽的后緣點的方向,螺旋凹槽的槽寬逐漸變小。
5、可選的,上述活塞中,沿著螺旋凹槽的前緣點至螺旋凹槽的后緣點的方向,螺旋凹槽的槽深逐漸變小。
6、可選的,上述活塞中,螺旋凹槽的螺旋角ξ滿足:5°≤ξ≤45°。
7、可選的,上述活
8、可選的,上述活塞中,螺旋凹槽的數量為多個。
9、可選的,上述活塞中,各螺旋凹槽的前緣點在同一個基圓上。
10、可選的,上述活塞中,相鄰螺旋凹槽的前緣點的弧度相等。
11、第二方面,本技術提供一種燃燒室,包括缸蓋、氣道和如上述任一項的活塞,其中,缸蓋、氣道上的氣門和活塞的頂部共同圍成燃燒室。
12、可選的,上述燃燒室中,缸蓋為棚頂式結構。
13、可選的,上述燃燒室中,氣道為滾流氣道。
14、第三方面,本技術提供一種氣體機,包括如上述任一項的燃燒室。
15、由上述技術方案可以看出,活塞在壓縮過程中,從一個氣道到另一個氣道之間存在沿滾流方向運動的滾流運動,并在接近壓縮上止點位置,滾流運動破碎成小尺度的渦流運動和湍流運動,以提供點火燃燒需要的湍動能。隨著活塞上行,螺旋凹槽形成沿著螺旋凹槽方向的渦流運動,壓縮至上止點位置時,渦流運動在螺旋凹槽作用下得以保持,提高了湍動能分布的均勻性。混合氣體在燃燒后期促使火焰發展向燃燒室邊緣擴散,加快了燃燒室邊緣燃料燃燒,縮短了燃燒持續期,提升了燃燒效率。
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1.一種活塞,其特征在于,包括活塞主體、活塞坑和螺旋凹槽,其中,所述活塞坑設置在所述活塞主體的頂部,所述螺旋凹槽呈螺旋狀設置在所述活塞坑上,以驅使混合氣形成渦流運動。
2.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,沿著所述螺旋凹槽的前緣點至所述螺旋凹槽的后緣點的方向,所述螺旋凹槽的槽寬逐漸變小。
3.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,沿著所述螺旋凹槽的前緣點至所述螺旋凹槽的后緣點的方向,所述螺旋凹槽的槽深逐漸變小。
4.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,所述螺旋凹槽的螺旋角ξ滿足:5°≤ξ≤45°。
5.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,所述螺旋凹槽的彎角θ滿足:45°≤θ≤135°。
6.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,所述螺旋凹槽的數量為多個。
7.如權利要求6所述的活塞,其特征在于,各所述螺旋凹槽的前緣點在同一個基圓上。
8.如權利要求7所述的活塞,其特征在于,相鄰所述螺旋凹槽的前緣點的弧度相等。
9.一種燃燒室,其特征在于,包括缸蓋、氣道和如權利要求1至8中任一項所述的活塞
10.如權利要求9所述的燃燒室,其特征在于,所述缸蓋為棚頂式結構。
11.如權利要求9所述的燃燒室,其特征在于,所述氣道為滾流氣道。
12.一種氣體機,其特征在于,包括如權利要求9至11中任一項所述的燃燒室。
...【技術特征摘要】
1.一種活塞,其特征在于,包括活塞主體、活塞坑和螺旋凹槽,其中,所述活塞坑設置在所述活塞主體的頂部,所述螺旋凹槽呈螺旋狀設置在所述活塞坑上,以驅使混合氣形成渦流運動。
2.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,沿著所述螺旋凹槽的前緣點至所述螺旋凹槽的后緣點的方向,所述螺旋凹槽的槽寬逐漸變小。
3.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,沿著所述螺旋凹槽的前緣點至所述螺旋凹槽的后緣點的方向,所述螺旋凹槽的槽深逐漸變小。
4.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,所述螺旋凹槽的螺旋角ξ滿足:5°≤ξ≤45°。
5.如權利要求1所述的活塞,其特征在于,所述螺旋凹槽的彎角θ滿足:45°≤θ≤135°。
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【專利技術屬性】
技術研發人員:鄭凱,曾凡,宿興東,張海瑞,王雪鵬,
申請(專利權)人:濰柴動力股份有限公司,
類型:新型
國別省市:
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