CN109268165A - 一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于内燃机燃烧方法研究领域，具体涉及一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机高效燃烧组织方法。天然气发动机燃烧系统由双螺旋进气道、低压天然气喷射阀、分叉喷嘴、火花塞、气缸盖、活塞和浴盆形燃烧室组成，包括以下步骤：(1)在进气过程中，螺旋进气道让空气沿着预定的方向进入气缸内部，产生涡流；(2)控制低压燃气喷射阀在发动机低、中、高负荷下的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的质量和时间，以保证对应负荷下缸内混合气体有理想的分层效果；通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互的涡流运动，涡流运动与喷气正时的控制相结合。

Description

一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法
技术领域
本发明属于内燃机燃烧方法研究领域，具体涉及一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法。
背景技术
天然气具有着火性差、火焰传播速度慢等问题,在天然气发动机上，必须合理组织发动机缸内天然气的浓度分布来优化天然气发动机缸内的燃烧过程，从而实现高效低排放燃烧。
目前,大部分天然气发动机采用单进气道内喷射天然气的方式，为了改善采用这种供气方式的天然气发动机的燃烧性能，部分专利如CN104500248A提出了在进气道内多次喷射天然气的方法，根据发动机的不同负荷，在进气道内提供不同浓度梯度的混合气进入气缸，实现一定程度的分层燃烧，但多次喷射反而延长了天然气进入缸内的时间，会降低发动机的进气效率，且缸内混合气的分层有大量随机性，容易导致较大燃烧循环变动。
为了进一步改善天然气发动机的燃烧性能，一些天然气发动机采用螺旋气道供气或者双直气道供气，在保证进气效率的同时，一方面加强了混合气进入缸内的横向湍流运动、另一方面加强了混合气进入气缸内纵向的挤流运动；但这两类天然气发动机大多都是在进气道内安装一套具有简易喷管结构的供气装置，而在采用双直气道进气时，天然气进入各气道的随机性与不均匀性导致不同气道间的进气效率、混合气进入缸内的扩散方向都会存在差异，且这类天然气发动机也不能适当的控制缸内混合气的分层效果。
综上所述，现有技术中存在发动机进气效率低，燃烧不均匀，混合气体的分层不均匀等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法,其主要特征是发动机具有双螺旋进气道结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互作用的涡流运动，主进气道内装有分叉喷嘴分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过控制天然气喷射阀喷气正时，控制天然气进入各螺旋进气道时间，从而进一步控制缸内混合气的分层梯度，通过控制火花塞的点火正时适时点燃缸内的分层混合气，达到天然气发动机分层燃烧的目的。
一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，天然气发动机燃烧系统由双螺旋进气道、低压天然气喷射阀、分叉喷嘴、火花塞、气缸盖、活塞和浴盆形燃烧室组成，包括以下步骤：
(1)在进气过程中，螺旋进气道让空气沿着预定的方向进入气缸内部，产生涡流；
(2)控制低压燃气喷射阀在发动机低、中、高负荷下的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的质量和时间，以保证对应负荷下缸内混合气体有理想的分层效果；
(3)当天然气发动机处于低负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后80°～100°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门最大升程至进气门关闭区间内，以保证发动机的进气效率，使缸内燃烧的更充分；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前25°～35°CA范围内，此时缸内混合气呈大浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较大的分层燃烧来提高发动机的稳定性；
(4)当天然气发动机处于中负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后50°～70°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门升程曲线的中央，以提高缸内混合气的均匀性，加快缸内火焰的传播速度；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前20°～30°CA范围内，此时缸内混合气呈小浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较小的分层燃烧来提高发动机的工作效率；
(5)当天然气发动机处于高负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后20°～40°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门开启至进气门最大升程区间内，以提高燃气的进气效率并使缸内混合气最大程度接近匀质分布；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前10°～20°CA范围内，此时缸内混合气呈大范围匀质、局部小浓度梯度的分层，利用这种大范围匀质局部小浓度梯度的分层燃烧来降低发动机的排放。
步骤(1)中，第一螺旋室内气体进入气缸时沿气缸壁向气缸中心产生半径逐渐减小的涡流运动，第二螺旋室内气体进入气缸时沿中心向气缸壁方向产生半径逐渐增大的涡流运动，通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度，在缸内形成多尺度交互作用的涡流运动。
步骤(1)中，分叉喷嘴安装在主进气道内分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过分叉喷嘴末端分成的长支管和短支管实现对两个螺旋进气道的单独供气。
本发明的有益效果在于：
通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互的涡流运动，涡流运动与喷气正时的控制相结合，使发动机不同工况下缸内的混合气能够达到理想的分层效果，利用混合气的分层燃烧来提高天然气发动机的工作效率并降低排放。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是本发明的正视剖面图；
图3是低负荷下低压燃气喷射阀的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图；
图4是中负荷下低压燃气喷射阀的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图；
图5是高负荷下低压燃气喷射阀的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
图1中：1—低压燃气喷射阀、2—长支管、3—短支管、4—分叉喷嘴、5—长螺旋进气道、 6—短螺旋进气道、7—第一螺旋室、8—第二螺旋室、9—进气阀、10—主进气道、11—气缸盖、12—排气阀孔、13—火花塞；
图2中：5—长螺旋进气道、6—短螺旋进气道、9—进气阀、11—气缸盖、13—火花塞、 14—浴盆形燃烧室；
本发明提供的是一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，用于实现该方法的天然气发动机燃烧系统主要由双螺旋进气道、低压天然气喷射阀、分叉喷嘴、火花塞、气缸盖、活塞以及浴盆形燃烧室组成。其特征是：发动机具有双螺旋进气道结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互作用的涡流运动；主进气道内装有分叉喷嘴分别向两个螺旋进气道内喷射天然气，通过控制天然气喷射阀喷气正时，可以控制天然气进入各螺旋进气道时间，从而进一步控制缸内混合气的分层梯度，通过控制火花塞的点火正时适时点燃缸内的分层混合气，实现天然气发动机的高效燃烧，提高天然气发动机的效率并降低排放。
一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，用于实现该方法的天然气发动机燃烧系统主要由双螺旋进气道、低压天然气喷射阀、分叉喷嘴、火花塞、气缸盖、活塞以及浴盆形燃烧室组成。其特征是：发动机具有双螺旋进气道结构和分叉喷嘴结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，长螺旋进气道的螺旋室[7]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为C，到气缸中心线纵坐标Y的距离为D，短螺旋进气道的螺旋室[8]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为A，到气缸中心线纵坐标Y的距离为B；A2+B2＝C2+D2且A>C、 D>B,两个岔道螺旋室的螺旋半径都为R，从而确定螺旋室[7]和螺旋室[8]内的气体出口方向，即螺旋室[7]内气体进入气缸时沿气缸壁向气缸中心产生半径逐渐减小的涡流运动，螺旋室[8] 内气体进入气缸时沿中心向气缸壁方向产生半径逐渐增大的涡流运动，利用两个螺旋进气道在缸盖上的相对位置、螺旋室半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成交互的涡流运动；分叉喷嘴[4]安装在主进气道[10]内分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过分叉喷嘴[4]末端分成的长支管[2]和短支管[3]实现对各螺旋进气道的单独供气，且可以调整长支管[2]和短支管 [3]的半径比；通过控制天然气的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的质量和时间，在交互的涡流作用下，实现缸内混合气一定浓度的分层，再通过调节火花塞的点火正时适时点燃缸内的分层混合气，达到天然气发动机高效燃烧的目的。
发动机任意负荷下燃气喷射阀的喷气持续期，始终处于进气门[9]开启后20°CA到进气门[9]关闭前70°CA范围内，以充分保证燃气的进气效率。
控制低压燃气喷射阀[1]在发动机低、中、高负荷下的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的时间，以保证对应负荷下缸内混合气有理想的分层效果。
火花塞[13]在发动机低、中、高三种不同负荷下的点火时刻控制在活塞上止点前10°～35°CA范围内，以保证能适时点燃缸内分层混合气。
本发明涉及内燃机燃烧方法领域，进一步涉及到一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法。天然气具有着火性差、火焰传播速度慢等问题,在天然气发动机上，必须合理组织发动机缸内天然气的浓度分布来优化天然气发动机缸内的燃烧过程，从而实现高效低排放燃烧。目前,大部分天然气发动机采用单进气道内喷射天然气的方式，为了改善采用这种供气方式的天然气发动机的燃烧性能，部分专利如CN104500248A提出了在进气道内多次喷射天然气的方法，根据发动机的不同负荷，在进气道内提供不同浓度梯度的混合气进入气缸，实现一定程度的分层燃烧，但多次喷射反而延长了天然气进入缸内的时间，会降低发动机的进气效率，且缸内混合气的分层有大量随机性，容易导致较大燃烧循环变动。为了进一步改善天然气发动机的燃烧性能，一些天然气发动机采用螺旋气道供气或者双直气道供气，在保证进气效率的同时，一方面加强了混合气进入缸内的横向湍流运动、另一方面加强了混合气进入气缸内纵向的挤流运动；但这两类天然气发动机大多都是在进气道内安装一套具有简易喷管结构的供气装置，而在采用双直气道进气时，天然气进入各气道的随机性与不均匀性导致不同气道间的进气效率、混合气进入缸内的扩散方向都会存在差异，且这类天然气发动机也不能适当的控制缸内混合气的分层效果。本发明所要解决的技术问题是提供一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法,其主要特征是发动机具有双螺旋进气道结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互作用的涡流运动，主进气道内装有分叉喷嘴分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过控制天然气喷射阀喷气正时，控制天然气进入各螺旋进气道时间，从而进一步控制缸内混合气的分层梯度，通过控制火花塞的点火正时适时点燃缸内的分层混合气，达到天然气发动机分层燃烧的目的。
为实现上述燃烧方法,本发明设计的天然气发动机燃烧系统的特征是：发动机具有双螺旋进气道结构和分叉喷嘴结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，长螺旋进气道的螺旋室[7]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为C，到气缸中心线纵坐标Y的距离为D，短螺旋进气道的螺旋室[8]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为A，到气缸中心线纵坐标Y的距离为B；两个岔道螺旋室的螺旋半径都为R，从而确定螺旋室[7]和螺旋室[8]内的气体出口方向，即螺旋室[7]内气体进入气缸时沿气缸壁向气缸中心产生半径逐渐减小的涡流运动，螺旋室[8]内气体进入气缸时沿中心向气缸壁方向产生半径逐渐增大的涡流运动，不同负荷发动机供气和点火的控制策略发明如下：
在天然气发动机处于低负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后80°～100°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应位于进气门最大升程至进气门关闭区间内，相应的拟合曲线如图3所示，以保证发动机的进气效率，使缸内燃烧的更充分；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前25°～35°CA范围内，此时缸内混合气呈大浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较大的分层燃烧来提高发动机的稳定性。
在天然气发动机处于中负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后50°～70°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应大致位于进气门升程曲线的中央，相应的拟合曲线如图4所示，以提高缸内混合气的均匀性，加快缸内火焰的传播速度；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前20°～30°CA范围内，此时缸内混合气呈小浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较小的分层燃烧来提高发动机的工作效率。
在天然气发动机处于高负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后20°～40°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应位于进气门开启至进气门最大升程区间内，相应的拟合曲线如图5所示，以提高燃气的进气效率并使缸内混合气最大程度接近匀质分布；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前 10°～20°CA范围内，此时缸内混合气呈大范围匀质、局部小浓度梯度的分层，利用这种大范围匀质局部小浓度梯度的分层燃烧来降低发动机的排放。
本发明的有益效果和技术特点是：通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互的涡流运动，涡流运动与喷气正时的控制相结合，使发动机不同工况下缸内的混合气能够达到理想的分层效果，利用混合气的分层燃烧来提高天然气发动机的工作效率并降低排放
图1是是本发明提出的一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法及其燃烧系统示意图。图中：1—低压燃气喷射阀、2—长支管、3—短支管、4—分叉喷嘴、5—长螺旋进气道、6—短螺旋进气道、7—螺旋室、8—螺旋室、9—进气阀、10—进气道、11—气缸盖、12—排气阀孔、13—火花塞。
图2是本发明提出的一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法及其燃烧系统正视剖面图。图中：5—长螺旋进气道、6—短螺旋进气道、9—进气阀、 11—气缸盖、13—火花塞、14—浴盆形燃烧室。
图3是本发明提出的一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法中，发动机低负荷下，低压燃气喷射阀[1]的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图。
图4是本发明提出的一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法中，发动机中负荷下，低压燃气喷射阀[1]的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图。
图5是本发明提出的一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法中，发动机高负荷下，低压燃气喷射阀[1]的喷气规律曲线与气阀升程曲线的拟合对比图。
一种采用双螺旋进气道及分叉喷嘴的天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，其燃烧系统组成包括：1—低压燃气喷射阀、2—长支管、3—短支管、4—分叉喷嘴、5—长螺旋进气道、 6—短螺旋进气道、7—螺旋室、8—螺旋室、9—进气阀、10—主进气道、11—气缸盖、12—排气阀孔、13—火花塞、14—浴盆形燃烧室。采用某四冲程天然气发动机,发动机具有双螺旋进气道结构和分叉喷嘴结构(长螺旋进气道和短螺旋进气道)，长螺旋进气道的螺旋室[7]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为C，到气缸中心线纵坐标Y的距离为D，短螺旋进气道的螺旋室[8]的中心到气缸中心线横坐标X的距离为A，到气缸中心线纵坐标Y的距离为B；两个岔道螺旋室的螺旋半径都为R，从而确定螺旋室[7]和螺旋室[8]内的气体出口方向，即螺旋室[7]内气体进入气缸时沿气缸壁向气缸中心产生半径逐渐减小的涡流运动，螺旋室[8]内气体进入气缸时沿中心向气缸壁方向产生半径逐渐增大的涡流运动，利用两个螺旋进气道在缸盖上的相对位置、螺旋室半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成交互的涡流运动；分叉喷嘴[4]安装在主进气道[10]内分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过分叉喷嘴[4]末端分成的长支管[2]和短支管[3]实现对各螺旋进气道的单独供气；火花塞[13]安装在缸盖中心，通过控制天然气的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的质量和时间，在交互的涡流作用下，实现缸内混合气一定浓度的分层，再通过调节火花塞的点火正时适时点燃缸内的分层混合气，达到天然气发动机高效燃烧的目的。不同负荷发动机供气和点火的控制策略如下：
1)在天然气发动机处于低负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后80°～100°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应位于进气门最大升程至进气门关闭区间内，相应的拟合曲线如图3所示，以保证发动机的进气效率，使缸内燃烧的更充分；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前25°～35°CA范围内，此时缸内混合气呈大浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较大的分层燃烧来提高发动机的稳定性。
2)在天然气发动机处于中负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后50°～70°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应大致位于进气门升程曲线的中央，相应的拟合曲线如图4所示，以提高缸内混合气的均匀性，加快缸内火焰的传播速度；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前20°～30°CA范围内，此时缸内混合气呈小浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较小的分层燃烧来提高发动机的工作效率。
3)在天然气发动机处于高负荷工况时，低压燃气喷射阀[1]在进气阀[9]打开后20°～40°CA 期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀[1]的喷气持续期应位于进气门开启至进气门最大升程区间内，相应的拟合曲线如图5所示，以提高燃气的进气效率并使缸内混合气最大程度接近匀质分布；火花塞[13]的点火正时控制在活塞上止点前 10°～20°CA范围内，此时缸内混合气呈大范围匀质、局部小浓度梯度的分层，利用这种大范围匀质局部小浓度梯度的分层燃烧来降低发动机的排放。
综上所述,该燃烧方法是通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度的设计，在缸内形成多尺度交互的涡流运动，涡流运动与喷气正时的控制相结合，使发动机不同工况下缸内的混合气能够达到理想的分层效果，利用混合气的分层燃烧来提高天然气发动机的工作效率并降低排放，十分具有发展前景。
最后应说明的是：以上针对本发明方法的燃烧系统的设计仅为一种较佳的实施方案，本领域技术人员应当理解,本发明方法中涉及的发明范围,并不仅限于上述技术方案,同时也涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征组合而成的其它技术方案。

Claims (3)

1.一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，其特征在于：天然气发动机燃烧系统由双螺旋进气道、低压天然气喷射阀、分叉喷嘴、火花塞、气缸盖、活塞和浴盆形燃烧室组成，包括以下步骤：
(1)在进气过程中，螺旋进气道让空气沿着预定的方向进入气缸内部，产生涡流；
(2)控制低压燃气喷射阀在发动机低、中、高负荷下的喷气正时，控制天然气经各螺旋进气道进入缸内的质量和时间，以保证对应负荷下缸内混合气体有理想的分层效果；
(3)当天然气发动机处于低负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后80°～100°CA期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门最大升程至进气门关闭区间内，以保证发动机的进气效率，使缸内燃烧的更充分；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前25°～35°CA范围内，此时缸内混合气呈大浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较大的分层燃烧来提高发动机的稳定性；
(4)当天然气发动机处于中负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后50°～70°CA期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门升程曲线的中央，以提高缸内混合气的均匀性，加快缸内火焰的传播速度；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前20°～30°CA范围内，此时缸内混合气呈小浓度梯度的分层，利用这种浓度梯度较小的分层燃烧来提高发动机的工作效率；
(5)当天然气发动机处于高负荷工况时，低压燃气喷射阀在进气阀打开后20°～40°CA期间开启，天然气经分叉喷嘴进入各螺旋进气道；此时低压燃气喷射阀的喷气持续期应位于进气门开启至进气门最大升程区间内，以提高燃气的进气效率并使缸内混合气最大程度接近匀质分布；火花塞的点火正时控制在活塞上止点前10°～20°CA范围内，此时缸内混合气呈大范围匀质、局部小浓度梯度的分层，利用这种大范围匀质局部小浓度梯度的分层燃烧来降低发动机的排放。
2.根据权利要求1所述的一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，其特征在于：所述步骤(1)中，第一螺旋室内气体进入气缸时沿气缸壁向气缸中心产生半径逐渐减小的涡流运动，第二螺旋室内气体进入气缸时沿中心向气缸壁方向产生半径逐渐增大的涡流运动，通过优化两个螺旋进气道在缸盖内的相对位置、螺旋进气道的螺旋半径和螺旋进气道长度，在缸内形成多尺度交互作用的涡流运动。
3.根据权利要求1所述的一种天然气发动机缸内分层燃烧组织方法，其特征在于：所述步骤(1)中，分叉喷嘴安装在主进气道内分别向两个螺旋进气道喷射天然气，通过分叉喷嘴末端分成的长支管和短支管实现对两个螺旋进气道的单独供气。
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