本發(fā)明涉及活塞式發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步地說是涉及一種發(fā)動機(jī)及缸體。

背景技術(shù)：

活塞式發(fā)動機(jī)是依靠燃料燃燒時的燃?xì)馀蛎浲苿踊钊髦本€運(yùn)動，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使曲軸旋轉(zhuǎn)，從而輸出機(jī)械功，隨著世界能源問題逐步緊張和環(huán)境保護(hù)的實(shí)際要求，對發(fā)動機(jī)的動力性能及排放要求不斷提高，高燃爆壓力、高熱負(fù)荷及低排放要求的發(fā)動機(jī)是一種有效的解決手段。

如圖1所示，為傳統(tǒng)高燃爆壓力發(fā)動機(jī)活塞及缸體的結(jié)構(gòu)圖?；钊诟左w內(nèi)向上運(yùn)動時壓縮氣體，燃?xì)馀c空氣的混合氣體被壓縮燃爆?；钊?1的頭部開設(shè)向內(nèi)凹陷的凹坑，此凹坑與缸蓋03形成燃燒室02，混合氣體被壓縮時集中在燃燒室02中。鋁質(zhì)活塞承受18MPa爆發(fā)壓力時幾乎達(dá)到了極限，在高爆壓的環(huán)境下活塞壽命急劇縮短，故障頻繁。另外，燃燒室02的結(jié)構(gòu)使得混合氣體燃燒時的高溫增加了活塞01的頭部的溫度，降低了活塞壽命。

因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計(jì)一種發(fā)動機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)，在提供高燃爆壓力的同時提高活塞的使用壽命，減少活塞重量過大造成的能量損失，是目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)缸體，包括氣缸、缸蓋和活塞，所述氣缸上靠近所述缸蓋的一端設(shè)置進(jìn)氣端口徑小于所述氣缸直徑的燃燒室。

可選地，所述燃燒室由所述氣缸的端部向中心凸出的圓環(huán)狀的凸臺圍成；所述凸臺的底部為平面，所述活塞的上表面為平面。

可選地，所述凸臺中央的口徑向所述活塞的方向漸縮。

可選地，所述凸臺用于形成所述燃燒室的側(cè)壁呈弧狀平滑過渡，所述燃燒室的縱截面呈碗形或喇叭形。

可選地，所述凸臺直接設(shè)置于所述氣缸上或者設(shè)置于所述固定于所述氣缸上的氣缸套上。

可選地，所述凸臺上開設(shè)冷卻水腔。

可選地，所述冷卻水腔的橫截面呈向所述氣缸的外側(cè)壁向下傾斜的橢圓形。

可選地，所述冷卻水腔通過水平開設(shè)的通道與外界連通。

可選地，所述活塞上還設(shè)置冷卻腔。

此外，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)，包括上述任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)缸體。

本發(fā)明給出的發(fā)動機(jī)缸體，包括氣缸、缸蓋和活塞，氣缸上靠近缸蓋的一端設(shè)置直徑小于氣缸的燃燒室，當(dāng)活塞向上移動壓縮氣體時，氣體會集中進(jìn)入到燃燒室中，空間更小，與普通的結(jié)構(gòu)相比，在相同的活塞行程下氣體的壓縮比更高，可產(chǎn)生高燃爆壓力。燃燒室由缸體向中心凸出圍成，在活塞頭部不需要設(shè)置額外的結(jié)構(gòu)，因此重量得以減輕，降低了能量損失，并且提高了發(fā)動機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)活塞在進(jìn)行壓縮沖程時，壓縮燃料與空氣混合氣體在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞做功，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，在相同的壓縮比下，活塞的結(jié)構(gòu)簡單，重量變輕，熱負(fù)荷變小，承受的爆發(fā)壓力更高，使用壽命更長，并且更好的保障了發(fā)動機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

此外，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)，包含上述的缸體，可以實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)缸體的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)例的活塞缸體壓縮極限下的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)例的活塞缸體在另一極限下的剖面結(jié)構(gòu)圖。

其中：

氣缸1、冷卻水腔11、燃燒室12、凸臺13、缸蓋2、活塞3、冷卻腔31。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心在于提供一種發(fā)動機(jī)缸體，本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)缸體，能夠降低活塞的溫度，確保運(yùn)行的穩(wěn)定性。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及具體的實(shí)施方式，對本申請的發(fā)動機(jī)及其缸體進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖2和圖3所示，表示發(fā)動機(jī)缸體中的活塞在兩種極限狀態(tài)下的剖面結(jié)構(gòu)圖。該缸體包括氣缸1、缸蓋2和活塞3，活塞3在氣缸1內(nèi)作循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，本發(fā)明中所指的缸體并不僅表示活塞3運(yùn)動的腔體，還包括了其內(nèi)部裝配的部件，例如活塞3等結(jié)構(gòu)。氣缸1上靠近缸蓋2的一端設(shè)置進(jìn)氣端口徑小于氣缸1內(nèi)腔直徑的燃燒室12，當(dāng)活塞3運(yùn)動壓縮空氣時，空氣進(jìn)入燃燒室12中，與一般的發(fā)動機(jī)缸套結(jié)構(gòu)相比，在活塞3運(yùn)動相同的行程時，氣體被壓縮程度更大，壓縮比更高，可以產(chǎn)生高燃爆壓力，提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率。當(dāng)活塞在進(jìn)行壓縮沖程時，壓縮燃料與空氣混合氣體在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞3做功，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，在相同的壓縮比下，活塞3的結(jié)構(gòu)簡單，重量變輕，熱負(fù)荷變小，承受的爆發(fā)壓力更高，使用壽命更長，并且更好的保障了發(fā)動機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

缸體的氣缸1內(nèi)側(cè)壁設(shè)置向中心凸出的凸臺13，凸臺13一般設(shè)置為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，沿氣缸1內(nèi)腔設(shè)置，凸臺13的內(nèi)壁形成了燃燒室12，凸臺13的底面設(shè)置為平面，當(dāng)然，也可為斜面可曲面或其他不規(guī)則結(jié)構(gòu)?；钊?的上表面設(shè)置為平面，活塞3在極限位置與凸臺13的底面恰好接觸，設(shè)置為平面結(jié)構(gòu)可使氣體完全進(jìn)入燃燒室12內(nèi)，壓力也更高。當(dāng)然，也可將活塞3中間部分設(shè)置為向燃燒室12凸出的凸臺結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高壓縮比。

此外，燃燒室12的形狀也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)，本申請給出一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，燃燒室12的口徑向活塞3的方向漸縮，也即圖2與圖3中向下漸縮。燃燒室12向活塞3的方向呈弧狀的平滑過渡，也即燃燒室12的四周均為弧形地側(cè)壁，不出現(xiàn)突兀的拐角過渡。燃燒室12在空間中呈軸對稱形狀，其橫截面的曲率逐漸變化，由上向下漸小，燃燒室12的縱截面近似于碗形。當(dāng)然也可將燃燒室12設(shè)置為喇叭形的結(jié)構(gòu)。燃?xì)獗粔嚎s進(jìn)入燃燒室12時，由于先通過口徑較小的碗底處，氣體流速加快，更容易被壓縮進(jìn)入燃燒室12，燃?xì)獾睦眯实玫教岣?，降低損耗。

在加工時氣缸1可直接開設(shè)在缸體上，也可以在缸體上固定設(shè)置氣缸套作為活塞3運(yùn)行的通道。對應(yīng)于不同的缸體設(shè)置情況，凸臺13可直接設(shè)置在氣缸1上，也可設(shè)置在氣缸套上，再將氣缸套與缸體結(jié)構(gòu)相互固定，形成一個整體，上述情況都是在本發(fā)明的核心思想下的具體實(shí)施情況。

在氣缸1的側(cè)壁上、靠近缸蓋2的位置設(shè)置冷卻水腔11，冷卻水腔11內(nèi)通入冷卻水，以此加速氣缸1的冷卻速率，在一個發(fā)動機(jī)上并排設(shè)置多個氣缸，冷卻水腔11貫通多個氣缸的缸體。氣缸1與缸蓋2能夠形成燃燒室12，冷卻水腔11位于形成燃燒室12的側(cè)壁上，可以及時將燃燒室12中產(chǎn)生的熱量加速導(dǎo)出，更好地對氣缸1降溫，及時將活塞3中吸收的熱量向外傳遞，避免在活塞3上形成高溫聚焦，提高了發(fā)動機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。冷卻水腔11位于形成燃燒室12的凸臺13上，更接近燃燒室12，導(dǎo)熱效率更高。

更進(jìn)一步地，冷卻水腔11的橫截面為橢圓形，橢圓的橫截面沿氣缸1的外側(cè)壁向下傾斜，與凸臺13的橫截面形成相匹配，進(jìn)一步提高冷卻水腔11與的表面積，散熱效果更好。

冷卻水腔11通過水平開設(shè)在氣缸1上的通道與外界連通，輸入與輸出冷卻水。

為了使活塞3的冷卻效果更好，在活塞3上設(shè)置冷卻腔31，冷卻腔31內(nèi)也可通入冷卻液，直接對活塞3進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明的發(fā)動機(jī)缸體，通過在凸臺13上設(shè)置冷卻水腔11，及時將燃燒室12中的熱量向外傳遞，加速活塞3降溫，在活塞3上還設(shè)置冷卻腔31，可以進(jìn)一步提高冷卻的速度，保證活塞3運(yùn)行的穩(wěn)定性。而將燃燒室12設(shè)置在氣缸1上，減輕了活塞3的重量，減少不必要的能量損失。

除了上述介紹的發(fā)動機(jī)缸體，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)，包括上述的缸體，可以實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。