CN104153868A - 气体机的燃烧室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气体机的燃烧室，该燃烧室设在活塞头部，该燃烧室包括：底面；若干导流棱体，其沿活塞头部的周向均匀布置，导流棱体包括：向内弯曲的竖立壁，其具有底尖端和上尖端，底尖端和上尖端分别处于底面和活塞头部的顶面位置，且底尖端向燃烧室的中心位置弯曲，竖立壁的内表面形成燃烧室的侧壁；倾斜壁，其底端与底面连接，倾斜壁的上端延伸至活塞头部的顶面位置，倾斜壁的内侧边缘与竖立壁的上侧边缘的前段部分连接进而形成向内凸起的凸棱，凸棱从底尖端向活塞头部的顶面位置延伸；其中倾斜壁的外侧边缘与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分连接在一起。该燃烧室可以组织合理的气流运动，优化燃烧湍流强度和燃烧火焰的传播速度。

Description

气体机的燃烧室
技术领域
本发明涉及内燃机领域，特别涉及一种气体机的燃烧室。
背景技术
目前，大自然的污染问题越发得到人们重视，相关排放法律法规也相应得以升级及完善。为了满足排放的法律法规要求，减少对大自然的污染，一般采取在普通气体机燃烧室结构(U型结构)加装三效催化器当量比燃烧技术，然而，当量比燃烧的不足很明显，一方面是由于燃烧温度过高，热负荷较大，容易发生爆震，压缩比提高幅度有限，采用增压技术进一步提高发动机功率的空间不足，另一方面则是由于部分负荷工况下由于进气节流引起的泵气损失过高，经济性较差，因此为了更好的利用天然气当量比燃烧的技术，需要配合EGR及米勒循环等降低泵气损失及大负荷燃烧温度，而EGR的稀释作用以及天然气自身着火温度高，燃烧速率慢的特点都不利于天然气自身的着火稳定及火焰的快速传播。所以，普通气体机的燃烧室结构(U型结构)已经难以实现进一步完全燃烧，以降低发动机排放。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体机的燃烧室，可以组织合理的气流运动，优化燃烧湍流强度、燃烧火焰的传播速度，使发动机燃料得以充分的燃烧，降低排放污染，提高发动机排放等级。
为实现上述目的，本发明提供了一种气体机的燃烧室，该燃烧室设在活塞头部，该燃烧室包括：底面；若干导流棱体，其沿活塞头部的周向均匀布置，导流棱体包括：向内弯曲的竖立壁，其具有底尖端和上尖端，底尖端和上尖端分别处于底面和活塞头部的顶面位置，且底尖端向燃烧室的中心位置弯曲，竖立壁的内表面形成燃烧室的侧壁；倾斜壁，其底端与底面连接，倾斜壁的上端延伸至活塞头部的顶面位置，倾斜壁的内侧边缘与竖立壁的上侧边缘的前段部分连接进而形成向内凸起的凸棱，凸棱从底尖端向活塞头部的顶面位置延伸；其中倾斜壁的外侧边缘与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分连接在一起。
优选地，倾斜壁所在平面与底面的夹角为10°-75°。
优选地，倾斜壁的内侧边缘与竖立壁的上侧边缘的前段部分的连接处采用圆角过渡。
优选地，倾斜壁的外侧边缘与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分的连接处采用圆角过渡。
优选地，竖立壁的上侧边缘的后段部分与活塞头部的顶面连接处采用圆角过渡。
优选地，竖立壁的下侧边缘的前段部分与底面的连接处采用圆角过渡。
优选地，导流棱体为3-12个。
优选地，导流棱体为4个。
优选地，燃烧室的侧壁相对于底面向外倾斜设置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该燃烧室中的导流棱体的侧壁类似与螺旋叶片，利用该螺旋叶片进行导流，结合燃烧室各个的连接处的过渡圆角，可以组织合理的气流运动，优化燃烧湍流强度、燃烧火焰的传播速度，加强发动机燃料充分燃烧，降低排放污染，提高发动机排放标准。
附图说明
图1是根据本发明的气体机的燃烧室的剖视示意图；
图2是根据本发明的气体机的燃烧室的俯视示意图。
主要附图标记说明：
1-底面，21-倾斜壁，22-竖立壁，23-凸棱，3-活塞头部，4-顶面，5-侧壁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1及图2所示，根据本发明具体实施方式的一种气体机的燃烧室，该燃烧室设在活塞头部3，该燃烧室包括底面1和若干导流棱体(图中未标记)，其中，若干导流棱体沿活塞头部3的周向均匀布置，导流棱体包括向内弯曲的竖立壁22和倾斜壁21，竖立壁22具有底尖端221和上尖端222，底尖端221和上尖端222分别处于底面1和活塞头部3的顶面4位置，且底尖端222向燃烧室的中心位置弯曲，竖立壁22的内表面形成燃烧室的侧壁5(参见图1)。倾斜壁21的底端212与底面1连接，倾斜壁21的上端延伸至活塞头部3的顶面4位置，倾斜壁21的内侧边缘与竖立壁22的上侧边缘的前段部分(后段部分为223)连接进而形成向内凸起的凸棱23，凸棱23从底尖端221向活塞头部3的顶面4位置延伸，还有倾斜壁21的外侧边缘211与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分(前段部分为224)连接在一起。
上述方案中，倾斜壁21所在平面与底面1的夹角可以设计为10°-75°。另外，作为一种优选实施例，倾斜壁21的内侧边缘与竖立壁22的上侧边缘的前段部分的连接处采用圆角过渡，倾斜壁21的外侧边缘211与相邻竖立壁22的下侧边缘的后段部分的连接处采用圆角过渡，竖立壁22的上侧边缘的后段部分223与活塞头部3的顶面4连接处采用圆角过渡，竖立壁21的下侧边缘的前段部分224与底面1的连接处采用圆角过渡，上述圆角过渡的圆角半径为1-6mm，各个连接处采用平滑的圆角过渡可以确保整个燃烧室成导流结构。还有，燃烧室的侧壁5相对于底面1向外倾斜设置，即采用燃烧室的侧壁5与燃烧室的底面1成＞90°的敞开式的燃烧室结构。另外，导流棱体可以设计为3-12个，本实施例以四个为例进行说明，自然的该燃烧室内即可形成若干个向内凸起的凸棱23，凸棱23可以增大对混合气体的机械碰撞，进一步促进燃气混合效果，进而促使燃气在燃烧过程产生较强的气流运动，增强燃气的湍流能，加强燃料的充分燃烧。
总之，该燃烧室中的导流棱体的侧壁类似与螺旋叶片，利用该螺旋叶片进行导流，结合燃烧室各个的连接处的过渡圆角，可以组织合理的气流运动，优化燃烧湍流强度、燃烧火焰的传播速度，加强发动机燃料充分燃烧，降低排放污染，提高发动机排放标准。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种气体机的燃烧室，该燃烧室设在活塞头部，其特征在于，该燃烧室包括：
底面；以及
若干导流棱体，其沿所述活塞头部的周向均匀布置，所述导流棱体包括：
向内弯曲的竖立壁，其具有底尖端和上尖端，所述底尖端和所述上尖端分别处于所述底面和所述活塞头部的顶面位置，且所述底尖端向所述燃烧室的中心位置弯曲，所述竖立壁的内表面形成所述燃烧室的侧壁；以及
倾斜壁，其底端与所述底面连接，所述倾斜壁的上端延伸至所述活塞头部的顶面位置，所述倾斜壁的内侧边缘与所述竖立壁的上侧边缘的前段部分连接进而形成向内凸起的凸棱，所述凸棱从所述底尖端向所述活塞头部的顶面位置延伸；
其中所述倾斜壁的外侧边缘与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分连接在一起。
2.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述倾斜壁所在平面与所述底面的夹角为10°-75°。
3.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述倾斜壁的内侧边缘与所述竖立壁的上侧边缘的前段部分的连接处采用圆角过渡。
4.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述倾斜壁的外侧边缘与相邻竖立壁的下侧边缘的后段部分的连接处采用圆角过渡。
5.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述竖立壁的上侧边缘的后段部分与所述活塞头部的顶面连接处采用圆角过渡。
6.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述竖立壁的下侧边缘的前段部分与所述底面的连接处采用圆角过渡。
7.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述导流棱体为3-12个。
8.根据权利要求7所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述导流棱体为4个。
9.根据权利要求1所述的气体机的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室的侧壁相对于所述底面向外倾斜设置。
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