[实用新型]发动机活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，特别是一种发动机活塞。

背景技术

活塞是发动机的重要结构，是发动机工作过程中必不可少的部件。活塞顶的结构更是影响到发动机的工作效率和使用寿命的重要因素之一。

在现有技术中，为了使进入燃烧室内的雾化燃料能够被较好地引导，通常在活塞顶上设置凸出的引导脊，引导脊较为靠近活塞的中部，以通过壁面引导的方式使雾化燃料保持在活塞顶的中部，即燃烧室的中部，从而雾化燃料能在燃烧过程中充分燃烧。这种引导方式使得引导脊处易于产生热应力集中，从而使活塞易变性，进而会使引导效果变差，并且使活塞的密封性变差，使活塞失效。

因此，需要一种不易产生热应力集中的活塞。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种发动机活塞，使用这种活塞不易产生热应力集中。

根据本实用新型提出了一种发动机活塞，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。

通过使用这种活塞，进入到燃烧室内的雾化燃料能在凹陷部分的引导下，配合气流的运动，使雾化燃料保持在预期的位置处，以保证雾化燃料的充分燃烧。与现有技术相比，这种凹陷部分形状较为平缓，并与平面部分平滑连接，因此不会在活塞顶上形成凸起或尖角等结构，从而不易产生热应力集中，进而使得活塞不易变形，使得活塞顶的引导作用较为稳定，活塞的机械强度高，使用寿命较长，引导效果较好。

在一个实施例中，凹陷部分为旋转对称的凹陷。旋转对称的凹陷部分能够受热更加均匀，从而进一步防止了热应力集中的产生，进而进一步保证了活塞不易变形。另外，旋转对称式的凹陷部分对雾化燃料的引导更为均匀，从而能够防止雾化燃料被引导到偏离预期的位置。此外，旋转对称的凹陷部分更易于加工，从而能有效减少活塞的制造成本。

在一个实施例中，凹陷部分的中心处于活塞的轴线上。凹陷部分的居中设置使得被引导的雾化燃料随着气流运动一起集中在活塞上方，并且靠近中部。这样能防止雾化燃料附在燃烧室的壁上，从而能防止雾化燃料滞留在燃烧室中，进而能防止燃烧室内产生爆燃。因此，使用这种活塞的效率更好，节省燃料，节能环保，并且安全性更高。另外，凹陷部分的居中使得活塞结构更简单，更易加工，制造成本更低。

在一个实施例中，凹陷部分的面积占活塞顶的面积的40％到75％。面积适宜的凹陷部分使得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。另外，在活塞顶处，越靠近边缘的位置气流越活跃，将凹陷部分的边缘设置于该区域内，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不易变形，具有更高的机械强度。

在一个实施例中，凹陷部分包括设置于中部的光滑区，以及设置于光滑区周围的粗糙区。光滑区的面积占凹陷部分的面积的25％到40％。光滑区的设置使得雾化燃料的颗粒打在光滑区内时，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，光滑区的面积适宜，保证了活塞顶(凹陷部分)的引导效率，并使得活塞的加工难度和加工成本适宜。

在一个实施例中，凹陷部分为球面凹陷。在一个优选的实施例中，球面凹陷的曲率半径为100到120毫米。球面的凹陷部分形状规则，易于加工，使得活塞的结构更简单，加工效率更高，成本更低。凹陷部分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分的引导效果良好，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。

在一个实施例中，活塞顶在边缘处设置有气门坑，气门坑为具有圆弧边的楔形。气门坑可根据需要而设置多个，以容纳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发生干涉，影响发动机的正常运行。由于气门坑设置在边缘处，因此气流的活动能防止在气门坑处产生热应力集中，以保证活塞不易变形，机械强度高。