CN108167101B - 一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法 - Google Patents

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Abstract

一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，包括三个优化方面，第一方面：调整柴油喷雾的喷射方向，使柴油喷雾的喷射方向与空气涡流的来流方向之间形成大于90°的夹角；第二方面：以第一方面为基础，调整柴油喷嘴上的喷孔数量，喷孔数量至少为两个，不同喷孔间具有不同的孔径；喷孔孔径越大，柴油喷雾的质量流量越大；喷孔孔径越小，柴油喷雾的质量流量越小；第三方面：以前两个方面为基础，确定空气涡流的质量流量及涡流强度分布，使质量流量小且涡流强度低的空气涡流与质量流量小的柴油喷雾碰撞混合，使质量流量大且涡流强度高的空气涡流与质量流量大的柴油喷雾碰撞混合。本发明的优化方法使缸内不同位置均能够获得较为理想的油气混合质量。

Description

一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法
技术领域
本发明属于柴油内燃机技术领域，特别是涉及一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法。
背景技术
柴油内燃机在节能性和二氧化碳排放方面的优势，是包括汽油内燃机在内的所有热力内燃机都无法取代的。柴油内燃机在工作时，空气以涡流形式进入缸套，并在缸套内完成压缩，温度可达500℃～700℃，压力可达40～50个大气压，当活塞接近上止点时喷入柴油喷雾，柴油喷雾与高温高压空气混合形成混合气，此时混合气自行燃烧并猛烈膨胀，进而产生爆发力，从而驱动活塞做功。
尽管柴油内燃机技术发展已经非常成熟，但在提升柴油内燃机性能方面的努力却从未停止，而影响柴油内燃机性能的因素有很多，其中油气混合质量便是影响因素之一。对于如何进一步优化油气混合质量，诸多技术人员也都在各自寻找着可行性方案，但到目前为止，还没有获得令人满意的结果。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，使缸内不同位置均能够获得较为理想的油气混合质量，有效改善了柴油内燃机的燃烧效率和排放潜力，从而进一步提升了柴油内燃机的性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，其特点是：包括三个优化方面，具体为：
第一个优化方面：调整柴油喷雾的喷射方向，使柴油喷雾的喷射方向与空气涡流的来流方向之间形成大于90°的夹角；
第二个优化方面：以第一个优化方面为基础，调整柴油喷嘴上的喷孔数量，且喷孔数量至少为两个，不同喷孔间具有不同的孔径；喷孔孔径越大，柴油喷雾的质量流量越大；喷孔孔径越小，柴油喷雾的质量流量越小；
第三个优化方面：以第一、第二个优化方面为基础，确定空气涡流的质量流量及涡流强度分布，使质量流量小且涡流强度低的空气涡流与质量流量小的柴油喷雾碰撞混合，使质量流量大且涡流强度高的空气涡流与质量流量大的柴油喷雾碰撞混合。
本发明的有益效果：
本发明的柴油内燃机油气混合质量优化方法，使缸内不同位置均能够获得较为理想的油气混合质量，有效改善了柴油内燃机的燃烧效率和排放潜力，从而进一步提升了柴油内燃机的性能。
附图说明
图1为经本发明优化后的柴油喷雾与空气涡流碰撞混合示意图；
图中，1—柴油喷嘴，2—喷孔，3—柴油喷雾，4—缸套，5—空气涡流。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，包括三个优化方面，具体为：
第一个优化方面：调整柴油喷雾的喷射方向，使柴油喷雾的喷射方向与空气涡流的来流方向之间形成大于90°的夹角；
第二个优化方面：以第一个优化方面为基础，调整柴油喷嘴上的喷孔数量，且喷孔数量至少为两个，不同喷孔间具有不同的孔径；喷孔孔径越大，柴油喷雾的质量流量越大；喷孔孔径越小，柴油喷雾的质量流量越小；
第三个优化方面：以第一、第二个优化方面为基础，确定空气涡流的质量流量及涡流强度分布，使质量流量小且涡流强度低的空气涡流与质量流量小的柴油喷雾碰撞混合，使质量流量大且涡流强度高的空气涡流与质量流量大的柴油喷雾碰撞混合。
以图1所示为例，柴油喷嘴1上的喷孔2数量为三个，位于中间的喷孔2具有最大的孔径，位于两侧的喷孔2的孔径依次减小；通过三个喷孔2喷射出三股柴油喷雾3，且三股柴油喷雾3的质量流量与喷孔2孔径成正比；同时，缸套4内的空气涡流5按照质量流量及涡流强度大小可划分为三股，位于中间的空气涡流5具有最大的质量流量和涡流强度，位于两侧的空气涡流5的质量流量和涡流强度依次递减；当中间的空气涡流5与中间的柴油喷雾3碰撞混合后，两侧的空气涡流5与两侧的柴油喷雾3碰撞混合后，使缸内不同位置全部获得了较为理想的油气混合质量，有效改善了柴油内燃机的燃烧效率和排放潜力，从而进一步提升了柴油内燃机的性能。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (1)

1.一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，其特征在于：包括三个优化方面，具体为：
第一个优化方面：调整柴油喷雾的喷射方向，使柴油喷雾的喷射方向与空气涡流的来流方向之间形成大于90°的夹角；
第二个优化方面：以第一个优化方面为基础，调整柴油喷嘴上的喷孔数量，且喷孔数量至少为两个，不同喷孔间具有不同的孔径；喷孔孔径越大，柴油喷雾的质量流量越大；喷孔孔径越小，柴油喷雾的质量流量越小；
第三个优化方面：以第一、第二个优化方面为基础，确定空气涡流的质量流量及涡流强度分布，使质量流量小且涡流强度低的空气涡流与质量流量小的柴油喷雾碰撞混合，使质量流量大且涡流强度高的空气涡流与质量流量大的柴油喷雾碰撞混合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3671785B2 (ja) * 1999-12-15 2005-07-13 株式会社日立製作所 筒内噴射型内燃機関の燃料噴射装置
JP5071090B2 (ja) * 2007-12-17 2012-11-14 株式会社Ｉｈｉ ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジン
CN103362691B (zh) * 2012-04-09 2015-12-09 许伯彦 分层稀燃喷雾-壁面复合引导lpg缸内直喷增压发动机的混合气形成方法
CN203146183U (zh) * 2013-03-21 2013-08-21 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种燃烧可控的喷油嘴偶件
JP6217670B2 (ja) * 2015-03-04 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
DE102017201805A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Einspritzen eines Zusatzmediums in den Zylinder einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
JP6923326B2 (ja) * 2016-03-30 2021-08-18 本田技研工業株式会社 内燃機関

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