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KR20120065150A - Piston haing bowl - Google Patents

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Publication number
KR20120065150A
KR20120065150A KR1020100126512A KR20100126512A KR20120065150A KR 20120065150 A KR20120065150 A KR 20120065150A KR 1020100126512 A KR1020100126512 A KR 1020100126512A KR 20100126512 A KR20100126512 A KR 20100126512A KR 20120065150 A KR20120065150 A KR 20120065150A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bowl
piston
bottom edge
groove
lip
Prior art date
Application number
KR1020100126512A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이명준
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020100126512A priority Critical patent/KR20120065150A/en
Priority to CN201110406529XA priority patent/CN102562350A/en
Priority to DE102011056218A priority patent/DE102011056218A1/en
Publication of KR20120065150A publication Critical patent/KR20120065150A/en

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    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

PURPOSE: A piston having a bowl is provided to increase capacity factor of flame formed in a bowl, and to implement stable combustion depending on fuel injection angles. CONSTITUTION: A piston having a bowl(100) comprises a rib inclined surface(140) and a bottom edge groove(120). The rib inclined surface is inclined from the top edge toward a central axis. The bottom edge groove is downwardly formed from the end of the rib inclined surface. An inner surface of the bottom edge groove is outwardly recessed from the central shaft to be curved. A bottom surface of the bottom edge groove is downwardly recessed into a curve shape. The rib inclined surface and the bottom edge groove are formed along the circumference around the central axis to form a bowl(110). An uplift part upwardly projected is formed at a bottom surface of the bowl corresponding to the central axis.

Description

보울이 형성된 피스톤{PISTON HAING BOWL}Piston with Bowl {PISTON HAING BOWL}

본 발명은 열손실이 적고 압력손실이 적어서 연소효율이 높고, 연료소모가 적으며 보다 안정적인 연소행정을 수행할 수 있는 보울이 형성된 피스톤에 관한 것이다.The present invention relates to a piston with a bowl formed with a low heat loss and a low pressure loss, high combustion efficiency, low fuel consumption, and a more stable combustion stroke.

도 8은 종래의 피스톤 구조를 도시한 것으로, 피스톤(800)의 상부 단면 형상을 보여준다.8 illustrates a conventional piston structure, and shows a top cross-sectional shape of the piston 800.

상기 연소실(802)은 피스톤(800)의 상측면에 패인 보울 형상의 공간으로 이뤄지는데, 그 단면의 특징은 연소실(802) 단면의 일측을 수직방향으로 볼 때 대체로 S자형 굴곡(804)을 이루면서, 상기 보울이 형성되는 구조이다.The combustion chamber 802 is composed of a bowl-shaped space that is recessed in the upper side of the piston 800, the cross-sectional characteristics of the combustion chamber 802, when viewed in the vertical direction of the generally S-shaped bend 804 , The bowl is formed.

연료는 상기 연소실로 분사되어 압축착화됨으로써 폭발행정을 수행하여 동력을 발생시키게 되는데, 최근 강화되고 있는 배기가스규제를 충족시키기 위해서, 상기 연소실로부터 배출되는 배기가스를 후처리하는 장치가 필요하다.Fuel is injected into the combustion chamber and compressed and ignited to generate an explosive stroke to generate power. In order to satisfy the recently tightened exhaust gas regulation, an apparatus for post-processing the exhaust gas discharged from the combustion chamber is required.

그러나, 상기와 같은 후처리 장치는 차량의 비용을 증가시키는 문제점이 있으며, 배기가스의 질을 향상시키고, 연료 소비를 줄이는 연구가 지속적으로 진행되고 있다.However, such a post-treatment device has a problem of increasing the cost of a vehicle, and researches to improve the quality of exhaust gas and reduce fuel consumption are continuously conducted.

따라서, 본 발명은 보울 내에 형성된 화염의 공기이용율을 증대시키고, 연료의 분사각에 대해서 안정적인 연소를 수행하며, 공기와의 혼합율을 증가시키도록 연료분사를 정밀하게 제어할 수 있는 보울이 형성된 피스톤을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides a bowl-formed piston that increases the air utilization rate of the flame formed in the bowl, performs stable combustion with respect to the injection angle of the fuel, and precisely controls the fuel injection to increase the mixing ratio with the air. To provide.

본 발명에 따른 보울이 형성된 피스톤은, 상부면의 가장자리에서 중심축 방향으로 경사진 립경사면이 형성되고, 상기 립경사면의 끝에서 하부로 바닥가장자리홈이 형성되며, 상기 바닥가장자리홈의 홈내측면은 중심축에서 바깥방향으로 곡선형으로 패인 구조이고, 상기 바닥가장자리홈의 홈바닥면은 하부방향으로 곡선형으로 패인 구조로, 상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈이 상기 중심축을 중심축으로 그 둘레방향으로 보울이 형성되며, 상기 중심축에 대응하는 상기 보울의 바닥면은 상부로 돌출되는 융기부가 형성된다.The bowl formed piston according to the present invention, a lip inclined surface inclined in the direction of the center axis at the edge of the upper surface, a bottom edge groove is formed from the end of the lip inclined surface, the inner surface of the groove of the bottom edge groove The bottom surface of the groove groove of the bottom edge groove is curved in a curved shape in the downward direction, the lip inclined surface and the bottom edge groove in the circumferential direction of the central axis around the central axis The bowl is formed, the bottom surface of the bowl corresponding to the central axis is formed with a bulge protruding upward.

상기 립경사면은 설정된 거리(L)만큼 평평한 구조로 형성되고, 상기 립경사면과 상부면이 이루는 각(θ)은 30도 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.The lip sloped surface is formed in a flat structure by the set distance (L), the angle formed by the lip sloped surface and the upper surface (θ) is a piston with a bowl, characterized in that more than 30 degrees.

상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈 사이에 경계돌출부가 상기 중심축 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 경계돌출부의 단부 사이의 거리(D3)를 상기 홈내측면 사이의 거리(D2)로 나눈 비율은 0.95 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.A boundary protrusion is formed to protrude in the direction of the central axis between the lip inclined surface and the bottom edge groove, and a ratio of dividing the distance D3 between the end portions of the boundary protrusion by the distance D2 between the groove inner sides is 0.95 or more. Bowl formed piston characterized in that.

상기 바닥가장자리홈의 상기 홈바닥면은 상기 보울에서 가장 낮은 위치에 형성되고, 상기 홈바다면부터 상기 상부면 사이의 높이(h)가 형성되며, 3.14/4*보울의최대내경(D1)*h/보울부피(V)가 1.5 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.The groove bottom surface of the bottom edge groove is formed at the lowest position in the bowl, and the height h between the groove bottom surface and the top surface is formed, and the maximum inner diameter D1 * h of the bowl is 3.14 / 4 *. Bowl-shaped piston, characterized in that the bowl volume (V) is 1.5 or more.

상기 립경사면과 상기 상부면 사이의 경계부는 설정된 곡률반경(R1)을 갖는 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.The boundary between the lip inclined surface and the upper surface of the bowl-shaped piston, characterized in that the round portion having a set radius of curvature (R1) is formed.

상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈 사이에 경계돌출부가 상기 중심축 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 경계돌출부의 단부 사이의 거리(D3)를 상기 립경사면과 상기 상부면이 만나는 경계부 사이의 거리(D1)로 나눈 값은 0.78 내지 0.82 에 해당되는 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.A boundary protrusion is formed to protrude in the direction of the central axis between the lip slope surface and the bottom edge groove, and the distance D3 between the edge portion of the boundary protrusion portion and the boundary portion where the lip slope surface and the upper surface meet. Divided by) is a piston with a bowl, characterized in that corresponding to 0.78 to 0.82.

앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 보울이 형성된 피스톤은, 보울 내에 형성된 화염의 이용율이 증대되고, 연료의 분사각에 대해서 안정적인 연소를 수행하며, 혼합율이 증가되도록 연료분사를 제어할 수 있다.As described above, the bowl-formed piston according to the present invention can control the fuel injection so that the utilization rate of the flame formed in the bowl is increased, stable combustion is performed with respect to the injection angle of the fuel, and the mixing rate is increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 연료소모와 배기가스의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 열발열율과 실린더압력의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 실린더압력과 질소산화물의 배출 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 연료소모특성(equivalence ratio)과 온도 특성을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 전부하 상태에서 출력(토크), 연료소모, 및 배기가스의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 부분부하상태에서 배기가스와 연료소모 특성을 보여주는 그래프이다.
도 8은 종래의 피스톤 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a piston formed bowl according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the characteristics of fuel consumption and exhaust gas by applying a bowl-formed piston according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the characteristics of the heat generation rate and the cylinder pressure by applying the piston formed bowl according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the discharge characteristics of the cylinder pressure and nitrogen oxides by applying the bowl-formed piston according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing fuel consumption characteristics and temperature characteristics by applying a bowl-formed piston according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the characteristics of the output (torque), fuel consumption, and exhaust gas in a full load state by applying the piston with the bowl formed in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the exhaust gas and fuel consumption characteristics in a partial load state by applying the piston with the bowl formed in accordance with an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a conventional piston structure.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a piston formed bowl according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 피스톤(100)의 상부면에는 보울(110)이 형성되고, 상기 보울(110)은 상기 피스톤(100)의 중심축(180)을 중심으로 형성된다. Referring to FIG. 1, a bowl 110 is formed on an upper surface of the piston 100, and the bowl 110 is formed around a central axis 180 of the piston 100.

본 발명의 실시예에서, 도면을 참고하여, 상기 보울(110)의 형태에 대해서 상세하게 설명한다.In the embodiment of the present invention, with reference to the drawings, the shape of the bowl 110 will be described in detail.

상기 피스톤(100)의 상부면(160)에서, 가장자리에서 중심축(180) 방향으로 아래로 경사진 립경사면(140)이 형성된다. In the upper surface 160 of the piston 100, a lip inclined surface 140 inclined downward in the direction of the central axis 180 from the edge is formed.

상기 립경사면(140)은 평평한 면으로, 상기 피스톤(100)의 상부면(160)과 이루는 각(θ)은 30도 이상인 것이 바람직하다. The lip inclined surface 140 is a flat surface, the angle (θ) formed with the upper surface 160 of the piston 100 is preferably 30 degrees or more.

도면에서는 상기 립경사면(140)은 약 40도로 경사진다. 상기 립경사면(140)과 상기 피스톤(100)의 상부면(160)의 경계부에는 원형으로 형성된 라운드부(170)가 형성된다.In the drawing, the lip slope 140 is inclined at about 40 degrees. At the boundary between the lip inclined surface 140 and the upper surface 160 of the piston 100 is formed a round portion 170 formed in a circular shape.

상기 립경사면(140)의 하부로 바닥가장자리홈(120)이 형성된다. 상기 바닥가장자리홈(120)과 상기 립경사면(140) 사이에 경계돌출부(150)가 형성된다. 상기 경계돌출부(150)는 상기 피스톤(100)의 중심축 방향으로 돌출되어 형성된다.A bottom edge groove 120 is formed below the lip inclined surface 140. A boundary protrusion 150 is formed between the bottom edge groove 120 and the lip inclined surface 140. The boundary protrusion 150 is formed to protrude in the direction of the central axis of the piston 100.

상기 바닥가장자리홈(120)의 바닥에는 홈바닥면(135)이 형성되고, 상기 홈바닥면(135)은 하부로 움품 들어가는 둥근 형태를 갖는다. A groove bottom surface 135 is formed at a bottom of the bottom edge groove 120, and the groove bottom surface 135 has a rounded shape to be recessed downward.

아울러, 상기 바닥가장자리홈(120)의 내측에는 홈내측면(130)이 형성되고, 상기 홈내측면(130)은 상기 중심축(180)에서 외측방향으로 움푹 들어가는 둥근 형태를 갖는다.In addition, a groove inner side surface 130 is formed inside the bottom edge groove 120, and the groove inner side surface 130 has a rounded shape recessed outwardly from the central axis 180.

상기 바닥가장자리홈(120)이 상기 중심축을 중심으로 형성되고, 상기 보울의 바닥면에서 상기 중심축(180) 방향으로 갈수록 상부로 경사진 융기부(115)가 형성된다.The bottom edge groove 120 is formed around the central axis, and a ridge 115 inclined upwardly toward the central axis 180 is formed at the bottom surface of the bowl.

도시한 바와 같이, 상기 립경사면(140)의 그 평평한 부분은 일정한 길이(L)를 갖고 있으며, 상기 피스톤(100)은 일정한 외경(bore)을 갖는다.As shown, the flat portion of the lip inclined surface 140 has a constant length (L), the piston 100 has a constant outer diameter (bore).

상기 피스톤(100)의 상부면(160)에서 상기 립경사면(140)이 시작되는 부분 사이에는 최대거리(D1)이 형성되고, 상기 립경사면(140)과 상기 바닥가장자리홈(120) 사이의 경계부에 형성되는 상기 경계돌출부(150) 사이에는 최대거리(D3)가 형성된다.A maximum distance D1 is formed between the upper surface 160 of the piston 100 at which the lip inclined surface 140 starts, and a boundary between the lip inclined surface 140 and the bottom edge groove 120. A maximum distance D3 is formed between the boundary protrusions 150 formed in the gap protrusion 150.

상기 바닥가장자리홈(120)의 상기 홈내측면(130) 사이의 최대거리(D2)가 형성되고, 상기 바닥가장자리홈(120)의 홈바닥면(135)과 상기 피스톤(100)의 상부면(160) 사이에는 최대높이(h)가 형성된다.The maximum distance D2 between the groove inner side surface 130 of the bottom edge groove 120 is formed, and the groove bottom surface 135 of the bottom edge groove 120 and the upper surface 160 of the piston 100. The maximum height h is formed between).

아울러, 상기 립경사면(140)과 상기 피스톤(100)의 상부면(160)의 경계부에 형성되는 상기 라운드부(170)는 설정된 곡률반경(R1)을 갖는다. 도시한 바와 같이, bore>D1>D2>D3>h>L>R1의 관계를 갖는다.In addition, the round portion 170 formed at the boundary between the lip slope surface 140 and the upper surface 160 of the piston 100 has a set radius of curvature R1. As shown in the figure, the relationship is bore> D1> D2> D3> h> L> R1.

본 발명의 실시예에서, D3/D2는 0.95 이상이 되는 것이 바람직하고, 3.14/4*보울의최대내경(D1)*h/보울부피(V)가 1.5 이상인 것이 바람직하다. In an embodiment of the present invention, D3 / D2 is preferably at least 0.95, and it is preferable that the maximum inner diameter (D1) * h / bowl volume (V) of the 3.14 / 4 * bowl is 1.5 or more.

아울러, D3/D1은 0.78 내지 0.82의 범위에 포함되는 것이 바람직하고, 상기 립경사면(140)의 경사각(θ)은 30도 이상인 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 상기 라운드부(θ)의 곡률에 의해서 상기 피스톤(100)의 내구성이 향상되고, 공기의 이용률이 향상된다.In addition, D3 / D1 is preferably included in the range of 0.78 to 0.82, the inclination angle (θ) of the lip inclined surface 140 is preferably 30 degrees or more. In addition, the durability of the piston 100 is improved by the curvature of the round portion θ, and the utilization rate of air is improved.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 연료소모와 배기가스의 특성을 보여주는 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the characteristics of fuel consumption and exhaust gas by applying a bowl-formed piston according to an embodiment of the present invention.

도 2의 왼쪽 그래프를 참조하면, 가로축은 질소산화물(NOx)의 양을 나타내고, 세로축은 단위출력당 연료소모량(BSFC)을 나타낸다. Referring to the left graph of FIG. 2, the horizontal axis represents the amount of nitrogen oxides (NOx), and the vertical axis represents the fuel consumption amount (BSFC) per unit output.

본 발명에 따른 피스톤(100)(SD)은 단위 연료소모량(BSFC)와 질소산화물(NOx)이 줄어드는 것을 볼 수 있다.Piston 100 (SD) according to the present invention can be seen that the unit fuel consumption (BSFC) and nitrogen oxides (NOx) is reduced.

도 2의 오른쪽 그래프를 참조하면, 가로축은 질소산화물(NOx)의 양(농도)을 나타내고, 세로축은 배기가스에 포함된 입자상물질(soot)의 양을 나타내며, 본 발명에 따른 피스톤(SD)은 입자상물질의 양이 줄어드는 것을 볼 수 있다.Referring to the graph on the right side of Figure 2, the horizontal axis represents the amount (concentration) of nitrogen oxides (NOx), the vertical axis represents the amount of particulate matter (soot) contained in the exhaust gas, the piston (SD) according to the present invention It can be seen that the amount of particulate matter is reduced.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보울(110)이 형성된 피스톤(100)을 적용하여 열발열율과 실린더압력의 특성을 보여주는 그래프이다.3 is a graph showing the characteristics of the heat generation rate and the cylinder pressure by applying the piston 100, the bowl 110 is formed according to an embodiment of the present invention.

도 3의 왼쪽 그래프를 참조하면, 가로축은 크랭크샤프트의 회전각을 나타내고, 세로축은 열방출양(heat release rate)을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤(100)(SD)의 열방출양이 작은 것을 알 수 있다.Referring to the left graph of FIG. 3, the horizontal axis represents the rotation angle of the crankshaft, and the vertical axis represents the heat release rate. As shown, it can be seen that the amount of heat released from the piston 100 (SD) according to the present invention is small.

도 3의 오른쪽 그래프를 참조하면, 가로축은 크랭크샤프트의 회전각(crank angle)을 나타내고, 세로축은 실린더압력(cylinder pressure)을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤(100)(SD)의 압력이 좀 더 높은 경향을 보여준다.Referring to the graph on the right side of FIG. 3, the horizontal axis represents the crank angle of the crankshaft, and the vertical axis represents the cylinder pressure. As shown, the pressure of the piston 100 (SD) according to the invention shows a higher tendency.

본 발명에 따른 피스톤(100)은 연소실의 표면 열손실이 적고, 표면적이 약 10% 감소하는 효과가 있으며, 열손실이 적어 연소압이 높아지고 연료소모가 줄어드는 효과가 있다.The piston 100 according to the present invention has the effect of reducing the surface heat loss of the combustion chamber, the surface area of about 10%, the heat loss is low, the combustion pressure is high and the fuel consumption is reduced.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 실린더압력과 질소산화물의 배출 특성을 보여주는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the discharge characteristics of the cylinder pressure and nitrogen oxides by applying the bowl-formed piston according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 가로축은 크랭크샤프트의 회전각(crank angle)을 나타내고, 세로축은 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)의 양과 입자상물질(soot)의 양을 나타낸다.Referring to FIG. 4, the horizontal axis represents the crank angle of the crankshaft, and the vertical axis represents the amount of nitrogen oxide (NOx) and particulate matter (soot) included in the exhaust gas.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(SD)에서 질소산화물과 입자상물질의 양이 줄어드는 경향을 알 수 있다.As shown, it can be seen that the amount of nitrogen oxide and particulate matter in the piston (SD) according to an embodiment of the present invention is reduced.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 국부적인연료/공기혼합비와(equivalence ratio 또는 당량비) 온도 특성을 보여주는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing local fuel / air mixing ratio (equivalence ratio or equivalent ratio) and temperature characteristics by applying a bowl-formed piston according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 가로축은 연소온도(temperature)를 나타내고, 세로축은 연료/공기혼합비(equivalence ratio 또는 당량비)으로, 본 발명에 따른 피스톤(SD)에서 종래 연소실 대비 낮은 연소온도 반응대에서 연소반응이 일어나는 경향을 보여준다.Referring to Figure 5, the horizontal axis represents the combustion temperature (temperature), the vertical axis is the fuel / air mixture ratio (equivalence ratio or equivalent ratio), in the piston (SD) according to the invention combustion reaction in the lower combustion temperature reaction zone than the conventional combustion chamber This shows the tendency to happen.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보울이 형성된 피스톤을 적용하여 전부하 상태에서 출력(토크), 연료소모, 및 배기가스의 특성을 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing the characteristics of the output (torque), fuel consumption, and exhaust gas in a full load state by applying the piston with the bowl formed according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, Eu-5 RB는 비교될 피스톤이고, SD160은 본 발명에 따른 피스톤(100)이며, 각 그래프에서, 세로축은 파워(power), 단위연료소모량(BSFC), 매연(smoke)를 나타내며, 위 그래프들은 3800rpm에서 전부하 상태(부하가 높은 상태)의 결과치를 보여주고, 아래 그래프들은 1000rpm에서 전부하 상태의 결과치를 보여준다.6, Eu-5 RB is a piston to be compared, SD160 is a piston 100 according to the present invention, in each graph, the vertical axis is power, unit fuel consumption (BSFC), smoke (smoke) The graphs above show results at full load (high load) at 3800 rpm, and the graphs below show results at full load at 1000 rpm.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤(100)(SD160)에서 파워가 높고, 단위연료소모량과 매연은 줄어드는 경향을 인지할 수 있다.As shown, in the piston 100 (SD160) according to the present invention can be seen that the power is high, the unit fuel consumption amount and soot tends to decrease.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보울(110)이 형성된 피스톤(100)을 적용하여 부분부하상태에서 배기가스와 연료소모 특성을 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing the exhaust gas and fuel consumption characteristics in the partial load state by applying the piston 100 is formed in the bowl 110 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 가로축은 피스톤의 종류를 나타내고, 세로축은 각각 질소산화물의 양(BSNOx)과 단위연료소모량(BSFC)을 나타내며, 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤(100)(SD160)에서 단위질소산화물(BSNOx)의 양과 단위연료소모량(BSFC)이 작은 것을 인지할 수 있다.7, the horizontal axis represents the type of piston, the vertical axis represents the amount of nitrogen oxides (BSNOx) and unit fuel consumption (BSFC), respectively, as shown, the piston 100 (SD160) according to the present invention It can be seen that the amount of unit nitrogen oxide (BSNOx) and the unit fuel consumption (BSFC) are small at.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

100: 피스톤
110: 보울
115: 융기부
120: 바닥가장자리홈
130: 홈내측면
135: 홈바닥면
140: 립경사면
150: 경계돌출부
160: 상부면
170: 라운드부
180: 중심축100: piston
110: bowl
115: ridge
120: bottom edge groove
130: inside groove
135: groove bottom
140: lip slope
150: boundary protrusion
160: top surface
170: round part
180: center axis

Claims (6)

상부면의 가장자리에서 중심축 방향으로 경사진 립경사면이 형성되고,
상기 립경사면의 끝에서 하부로 바닥가장자리홈이 형성되며, 상기 바닥가장자리홈의 홈내측면은 중심축에서 바깥방향으로 곡선형으로 패인 구조이고, 상기 바닥가장자리홈의 홈바닥면은 하부방향으로 곡선형으로 패인 구조로,
상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈이 상기 중심축을 중심축으로 그 둘레방향으로 보울이 형성되며,
상기 중심축에 대응하는 상기 보울의 바닥면은 상부로 돌출되는 융기부가 형성된 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.A lip sloped surface is inclined in the direction of the central axis at the edge of the upper surface,
A bottom edge groove is formed from the end of the lip inclined surface, the inner surface of the groove of the bottom edge groove is curved in a curved shape outward from the central axis, the groove bottom surface of the bottom edge groove is curved in the downward direction With framed,
The lip inclined surface and the bottom edge groove is formed in the circumferential direction of the bowl around the central axis,
Bowl bottomed piston, characterized in that the bottom surface of the bowl corresponding to the central axis is formed with a bulge protruding upward. 제1항에서,
상기 립경사면은 설정된 거리(L)만큼 평평한 구조로 형성되고, 상기 립경사면과 상부면이 이루는 각(θ)은 30도 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.In claim 1,
The lip sloped surface is formed in a flat structure by the set distance (L), the angle formed by the lip sloped surface and the upper surface (θ) is a piston with a bowl, characterized in that more than 30 degrees. 제1항에서,
상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈 사이에 경계돌출부가 상기 중심축 방향으로 돌출되어 형성되고,
상기 경계돌출부의 단부 사이의 거리(D3)를 상기 홈내측면 사이의 거리(D2)로 나눈 비율은 0.95 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.In claim 1,
A boundary protrusion is formed between the lip inclined surface and the bottom edge groove to protrude in the direction of the central axis,
And the ratio of the distance (D3) between the end portions of the boundary protrusions divided by the distance (D2) between the groove inner side surfaces is 0.95 or more. 제1항에서,
상기 바닥가장자리홈의 상기 홈바닥면은 상기 보울에서 가장 낮은 위치에 형성되고, 상기 홈바다면부터 상기 상부면 사이의 높이(h)가 형성되며, 3.14/4*보울의최대내경(D1)*h/보울부피(V)가 1.5 이상인 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.In claim 1,
The groove bottom surface of the bottom edge groove is formed at the lowest position in the bowl, and the height h between the groove bottom surface and the top surface is formed, and the maximum inner diameter D1 * h of the bowl is 3.14 / 4 *. Bowl-shaped piston, characterized in that the bowl volume (V) is 1.5 or more. 제1항에서,
상기 립경사면과 상기 상부면 사이의 경계부는 설정된 곡률반경(R1)을 갖는 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.In claim 1,
The boundary between the lip inclined surface and the upper surface of the bowl-shaped piston, characterized in that the round portion having a set radius of curvature (R1) is formed. 제1항에서,
상기 립경사면과 상기 바닥가장자리홈 사이에 경계돌출부가 상기 중심축 방향으로 돌출되어 형성되고,
상기 경계돌출부의 단부 사이의 거리(D3)를 상기 립경사면과 상기 상부면이 만나는 경계부 사이의 거리(D1)로 나눈 값은 0.78 내지 0.82 에 해당되는 것을 특징으로 하는 보울이 형성된 피스톤.In claim 1,
A boundary protrusion is formed between the lip inclined surface and the bottom edge groove to protrude in the direction of the central axis,
The bowl-formed piston according to claim 1, wherein the distance (D3) between the end portions of the boundary protrusions divided by the distance (D1) between the boundary portion where the lip slope surface and the upper surface meet is 0.78 to 0.82.
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