[发明专利]火花压燃式活塞、燃烧系统、动力总成系统及控制方法

权利要求书

1.一种火花压燃式活塞，其特征在于，所述活塞的顶部结构相对于沿第一方向和第二方向的中心线对称设置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

所述活塞的顶部结构包括：中心坑、涡流环、进气坑和排气坑；

所述中心坑设置于所述活塞的中部；

两个所述涡流环沿所述第一方向设置于所述中心坑的两侧；

所述进气坑和所述排气坑沿所述第二方向设置于所述中心坑的两侧；

其中，所述中心坑、所述进气坑和所述排气坑与所述涡流环的同一侧边流体连接；

所述涡流环凸出于所述进气坑和所述排气坑设置；所述涡流环与所述中心坑连接位置的高度高于所述涡流环与所述进气坑、所述排气坑连接位置的高度；

混合气体在流经涡流环时，能够在涡流环处形成上下扰动，且在燃烧室内呈不对称分布的混合气体涡流；

所述中心坑与所述涡流环的连接处设置有第一高翻边；所述第一高翻边的高度高于所述涡流环的高度；

所述第一高翻边的两侧设置有高度低于所述第一高翻边的低翻边，所述低翻边一侧连通所述中心坑，另一侧连通所述进气坑和所述排气坑；

其中，所述第一高翻边最高处的翻边宽度小于所述低翻边最高处的翻边宽度；

还包括：设置于所述涡流环与活塞周壁之间的第一缓冲区，所述第一缓冲区的高度低于所述涡流环的高度；

其中，所述第一缓冲区包括第一缓冲坡面和第一缓冲平面；

所述第一缓冲坡面呈一侧边与所述涡流环连接，另一侧边与所述第一缓冲平面连接的坡面形状；

所述第一缓冲平面呈一侧边与所述第一缓冲坡面连接，另一侧边与所述活塞周壁连接的平面形状。

2.根据权利要求1所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，两个所述进气坑沿所述第二方向的中心线对称设置；两个所述排气坑沿所述第二方向的中心线对称设置；

还包括：设置于两个所述进气坑之间，以及设置于两个所述排气坑之间的第二缓冲区；所述第二缓冲区的高度高于所述进气坑和所述排气坑的高度；

其中，所述第二缓冲区包括第二缓冲坡面和第二缓冲平面；

所述第二缓冲坡面呈一侧边与所述中心坑通过第二高翻边连接，另一侧边与所述第二缓冲平面连接的坡面形状；

所述第二缓冲平面呈一侧边与所述第二缓冲坡面连接，另一侧边与所述活塞周壁连接的平面形状。

3.根据权利要求2所述的一种火花压燃式活塞，其特征在于，

所述中心坑与所述涡流环的连接处设置有第一高翻边；

所述中心坑与所述第二缓冲区连接处设置有所述第二高翻边；

其中，所述第一高翻边最高处的翻边宽度小于所述第二高翻边最高处的翻边宽度。

4.一种燃烧系统，其特征在于，包括：

上述权利要求1至3任一所述的一种火花压燃式活塞；

进气道，与所述进气坑对应设置；

排气道，与所述排气坑对应设置；

喷油器，与所述中心坑对应设置；

火花塞，与所述中心坑对应设置；

其中，所述喷油器和所述火花塞沿所述第一方向设置，并且所述喷油器的轴线和所述火花塞的轴线呈10至15°的夹角。

5.一种动力总成系统，其特征在于，包括：上述权利要求1至3任一所述的一种火花压燃式活塞或者上述权利要求4所述的一种燃烧系统。

6.一种上述权利要求4所述的燃烧系统或者上述权利要求5所述的动力总成系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过喷油器在进气行程内至少喷射一次燃料；

通过喷油器在压缩行程上止点前至少喷射一次燃料；

在压缩行程上止点前，所述喷油器喷射燃料完毕之后，控制火花塞进行点火。