[发明专利]重油发动机活塞及航空发动机

说明书

本发明公开了一种重油发动机活塞及航空发动机，活塞的顶面形成相对于活塞顶面下陷的凹形引导部，外侧面沿径向向外的最外点超过或平齐于燃油喷射组件的燃料喷射方向，引出面径向向内超过中心火花塞的点火位置，底部在外侧面到引出面之间形成向上凸出的条状凸起；本发明活塞的顶面与燃料的喷射方向相对应的相对于活塞顶面下陷的凹形引导部，将喷入的燃料引导至火花塞点火区域，优化了活塞顶面，从而优化了燃烧室，改变压缩比，降低爆震风险，同时增强滚流效果，能够使得重油实现较为充分的雾化混合，在良好的混合后形成均匀的燃烧混合气，还能够组织燃料高效的燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

技术领域

本发明涉及发动机及应用，特别涉及一种重油发动机活塞及航空发动机。

背景技术

重油作为发动机的燃料，将成为中小型航空器的动力趋势；但重油黏度高，低温流动性差，导致雾化效果要比普通的轻质油差，影响了燃烧效果，甚至导致发动机启动困难以及排放不达标。

现有技术中，为了保证重油发动机能够具有良好的雾化以及启动，具有采用化油器+辅助预热技术、机械喷射(燃油直喷)、电控燃油喷射等供油方式。但是，由于重油的自身性质问题，无法达到一般油品的雾化程度，并且与燃烧空气之间无法均匀混合，在进行点燃发动时无法采用原始的电喷点燃方式；即使采用了点燃方式进行运行，则也会由于燃烧不充分而导致一系列发动机问题，无法实现重油的可靠雾化以及无法组织混合燃料高效的燃烧，也就使得重油应用于发动机的动力性、经济性和排放性无法达到期待的效果，从而使重油的应用无法大范围普及。

因此，需要对现有的重油发动机进行改进，能够使得重油实现较为充分的雾化和均匀的混合，并能够组织燃料高效的燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种重油发动机活塞以及航空器，能够使得重油实现较为充分的雾化和均匀的混合，并能够组织燃料高效的燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

本发明的重油发动机活塞，活塞的顶面形成相对于活塞顶面下陷的凹形引导部；所述凹形引导部包括沿径向由外向内依次平滑过渡的外侧面、底部和引出面；安装于发动机后，所述外侧面沿径向向外的最外点超过或平齐于燃料喷射方向，所述引出面径向向内超过中心火花塞的点火位置；即燃料喷向凹形引导部后由凹形引导部将燃料引导至火花塞点火区域；所述底部在外侧面到引出面之间形成向上凸出的条状凸起；条状凸起对于喷射的燃料具有较好的反冲效果，并引流部分燃料向两侧分流，比较均匀的向引出面流动，进一步使得气流均匀分布，从而利于点火；凹形引导部的设置位置需位于燃油喷射相对的部位，燃料喷射时凹形引导部利用反射并形成引导，利于形成滚流，利于进一步形成冲击雾化和混合，且该结构改变压缩比，降低爆震风险。

进一步，所述条状凸起的横截面为梯形结构，所述梯形结构的上底与侧边之间平滑过渡，侧边向所述底部平滑过渡，且条状凸起两端与外侧面和引出面之间均通过圆角平滑过渡；平滑过渡结构在保证滚流效果的同时，具有更好的分流效果，梯形的横截面更利于燃料的分流流动，形成有规律的运动均匀混合，避免爆燃；

进一步，所述引出面由底部向上呈基本竖直或稍向凹形引导部外侧倾斜，外侧面、底部和引出面的过渡结构，引流效果顺畅；由于引出面已经超过了中心火花塞的点火区域，在燃料被喷射撞击引出面后直接形成较大的滚流，在引出面的约束下向上到达中心火花塞的点火区域，使得整个凹形引导部内的燃料充分点火燃烧，具有较好的引导效果，进一步混合并细化燃料，并利于点火的顺利进行；基本竖直指的是可以允许具有一定的误差的条件下竖直设置，也可以是竖直设置的曲面、不平滑面等等，允许具有较小的倾斜等，均在上述基本竖直的范围内；哨向外侧倾斜指的是允许具有一定小角度的倾斜，属于本领域技术人员在加工过程中能够确认的数据参数。