CN105464833A - 柴油机的燃烧室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油机的燃烧室，设置于活塞本体的顶面。所述燃烧室的下方为销孔，其中该燃烧室包括：喉口，其为设于所述燃烧室中部的环状弧形凸起，所述喉口沿所述销孔的轴线的缩口直径大于垂直所述销孔的轴线的缩口直径，两个方向上的缩口的圆周之间通过平滑弧形段过渡；底槽，其为设于所述燃烧室底部边缘的弧形槽；以及凸台，该凸台设于所述燃烧室底部的中央部位。该燃烧室保证可靠性的同时，能够保证性能需求。

Description

柴油机的燃烧室
技术领域
本发明涉及柴油机领域，特别涉及一种柴油机的燃烧室。
背景技术
随着对柴油机性能提升的要求,活塞燃烧室结构对缸内组织燃烧的重要性不断提高,这就要求燃烧室需要根据需要组织更有利于燃烧气流,然而过大的燃烧室形状变化幅度结合高温高压燃气作用,特别是在燃烧室喉口部位易造成开裂,甚至引发烧蚀故障,严重时导致活塞破碎和烧熔,发动机无法正常工作。作为商用开发的柴油机，安全性和可靠性是开发第一要务，必须保证活塞可靠性和耐久性以保证柴油机安全运行要求，但是也要保证一定的性能要求，虽然设计活塞喉口直径缩口较小的燃烧室形状可以提高安全性和可靠性，但是本质上无法提高性能。
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柴油机的燃烧室，从而克服现有燃烧室的喉口设计无法在保证可靠性的情况下，同时保证性能需求的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种柴油机的燃烧室，设置于活塞本体的顶面，所述燃烧室的下方为销孔，其中该燃烧室包括：喉口，其为设于所述燃烧室中部的环状弧形凸起，所述喉口沿所述销孔的轴线的缩口直径大于垂直所述销孔的轴线的缩口直径，两个方向上的缩口圆周通过弧形段过渡；底槽，其为设于所述燃烧室底部边缘的弧形槽；以及凸台，该凸台设于所述燃烧室底部的中央部位。
优选地，上述技术方案中，所述燃烧室还包括内缩口，该内缩口连接于活塞本体的顶面与所述喉口之间，且该内缩口为内径自活塞本体的顶面递减的环状弧形槽。
优选地，上述技术方案中，所述燃烧室设于所述活塞本体的顶面的中央部位。
优选地，上述技术方案中，所述燃烧室设于所述活塞本体的顶面的偏心部位。
优选地，上述技术方案中，所述内缩口与所述喉口之间、所述喉口与所述底槽之间以及所述底槽与所述凸台之间通过圆角过渡。
优选地，上述技术方案中，所述凸台为球冠状结构。
优选地，上述技术方案中，所述喉口沿所述销孔的轴线方向的凸起部位的纵向厚度大于垂直所述销孔的轴线方向的凸起部位的纵向厚度，两个凸起部位的底部之间通过弧形段连接。
优选地，上述技术方案中，所述喉口截面为椭圆形。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明将活塞销孔轴线方向的燃烧室喉口直径相对于垂直于活塞销孔轴线方向的燃烧室喉口直径加大，当活塞工作时，活塞受到高温高压燃气作用下，活塞顶面会呈现沿着活塞销孔轴线方向变形，此时活塞燃烧室喉口在活塞销孔方向上承受的应力影响最大，所以减少此部位的缩口结构有利于改善活塞此部位的燃烧室应力影响，而其他部位保持所需的喉口缩口结构，保证性能开发所需的燃烧室气流组织，进而解决了性能开发需求和活塞可靠性要求的矛盾。
附图说明
图1是根据本发明燃烧室的喉口垂直于活塞销孔轴线方向的剖视图。
图2是根据本发明燃烧室的喉口沿活塞销孔轴线方向的剖视图。
图3是根据本发明燃烧室的俯视图。
主要附图标记说明：
1-活塞本体，2-顶面，3-内缩口，4-喉口，5-垂直销孔轴线方向的缩口，6-沿销孔轴线方向的缩口，7-底槽，8-凸台，9-销孔的轴线方向。
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。
图1至图3显示了根据本发明优选实施方式的柴油机的燃烧室的结构示意图。如图1至图3所示，柴油机的燃烧室设置于活塞本体1的顶面2，燃烧室优选设于活塞本体1的顶面2的中央部位，也可以将燃烧室设于活塞本体1的顶面2的偏心部位(即偏移活塞中心一定距离)，燃烧室的下方为销孔。其中该燃烧室由活塞本体1的顶面2至燃烧室底部依次设有：内缩口3、喉口4、底槽7以及凸台8；内缩口3设于燃烧室上部，该内缩口3为内径自活塞本体1的顶面2递减的环状弧形槽，喉口4为设于燃烧室中部的环状弧形凸起，喉口4沿销孔的轴线方向9的缩口6直径大于垂直销孔的轴线方向9的缩口5直径，两个方向上的缩口5、6的圆周之间通过平滑弧形段过渡，如图3所示，从俯视角度看喉口4为一个椭圆形，该设计可以保证沿销孔的轴线方向9的缩口6作为活塞燃烧室最危险截面处的可靠性，具体表现为，当活塞工作时，活塞受到高温高压燃气作用下，活塞顶面2会呈现沿着活塞销孔的轴线方向9变形，此时活塞燃烧室的喉口4在活塞销孔的轴线方向9上承受的应力影响最大，所以减少此部位的缩口结构有利于改善活塞此部位的燃烧室应力影响以保证可靠性，而其他部位保持所需的喉口缩口结构，保证性能开发所需的燃烧室气流组织，使得保证可靠性的情况下增强缸内气流组织，使发动机达到更高性能需求；底槽7为设于燃烧室底部边缘的弧形槽；凸台8设于燃烧室底部的中央部位，凸台8优选设为球冠状结构；进一步地，本实施例优选将内缩口3与喉口4之间、喉口4与底槽7之间以及底槽7与凸台8之间通过圆角过渡，过渡圆角R1～R6，该设计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，提高性能。
继续参考1和图2，本实施例中的喉口4可以在原有的喉口4上进行加工，加工后如图1和图2所示，喉口4沿销孔的轴线方向9的凸起部位的纵向厚度大于垂直销孔的轴线方向9的凸起部位的纵向厚度，两个凸起部位的底部之间通过弧形段连接，该设计也可增加气流运动，加强发动机燃料充分燃烧。
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 (8)

1.一种柴油机的燃烧室，设置于活塞本体的顶面，所述燃烧室的下方为销孔，其特征在于，该燃烧室包括：
喉口，其为设于所述燃烧室中部的环状弧形凸起，所述喉口沿所述销孔的轴线方向的缩口直径大于垂直所述销孔的轴线方向的缩口直径；
底槽，其为设于所述燃烧室底部边缘的弧形槽；以及
凸台，该凸台设于所述燃烧室底部的中央部位。
2.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室还包括内缩口，该内缩口连接于活塞本体的顶面与所述喉口之间，且该内缩口为内径自活塞本体的顶面递减的环状弧形槽。
3.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室设于所述活塞本体的顶面的中央部位。
4.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室设于所述活塞本体的顶面的偏心部位。
5.根据权利要求2所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述内缩口与所述喉口之间、所述喉口与所述底槽之间以及所述底槽与所述凸台之间通过圆角过渡。
6.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述凸台为球冠状结构。
7.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述喉口沿所述销孔的轴线方向的凸起部位的纵向厚度大于垂直所述销孔的轴线方向的凸起部位的纵向厚度，两个方向的凸起部位的底部之间通过弧形段连接。
8.根据权利要求1所述的柴油机的燃烧室，其特征在于，所述喉口截面为椭圆形。
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