CN112031920A - 柴油机燃烧系统及柴油发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种柴油机燃烧系统及柴油发动机,柴油机燃烧系统包括:喷油器和气缸,当所述气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室,且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周,所述喷油器固定安装在所述气缸盖一侧上,所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置,所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合,本发明提供的柴油机燃烧系统有利于平衡气缸内不均匀的物理场,进而更好的实现油气混合,达到节能减排的目的。
Description
技术领域
本发明实施例涉及发动机技术领域,尤其涉及一种柴油机燃烧系统及柴油发动机。
背景技术
随着燃油价格的不断上涨,在车用动力系统的竞争中,人们开始越来越多地关注发动机节能降耗问题,目前,柴油发动机广泛应用于汽车及非道路产品中,而且在相当长的一段时间内还将继续使用。因此,如何改善柴油发动机燃油损耗,降低排放,是至关重要的一个问题。
对于现有的四气门柴油机,喷油器与燃烧室均采用气缸中心对称布置,以保证气缸内油束喷射与落点的均匀性,其中,在气缸内活塞的顶部设置凹坑,当活塞运动到上止点即最高点时,燃料在活塞的凹坑中燃烧,利用燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动,其中,将活塞顶部开设的凹坑称为燃烧室。
然而,实际情况中,由于柴油机中气道设计与布置的缺陷,气缸内气体的湍流运动并不是围绕气缸中心分布,并且涡流运动的强度也不均匀,这样容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,进而导致气缸内的当量比不均匀,火焰传播速度不稳定,因此,围绕气缸中心对称布置的燃烧系统需要进行设计改进。
发明内容
本发明提供一种柴油机燃烧系统及柴油发动机,本发明的柴油机燃烧系统在工作的过程中,将燃烧室与喷油器靠近气缸内产生的涡流中心设置,其中,燃烧室中心线与气缸内产生的涡流中心相重合,这样能够避免在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气的问题,从而有利于平衡气缸内不均匀的物理场,进而更好的实现油气混合,达到节能减排的目的。
本发明实施例提供一种柴油机燃烧系统,包括:喷油器和气缸,当所述气缸内活塞运行到上止点时形成所述燃烧室,且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周,所述喷油器固定安装在所述气缸盖一侧上;
所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置,所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合。
在一种可选的实现方式中,所述燃烧室为w型燃烧室,所述燃烧室包括底面和斜面,所述斜面自所述中轴线从上往下的往远离所述中轴线的方向延伸,所述底面对称中心与所述涡流中心相重合。
在一种可选的实现方式中,所述喷油器至少包括3个喷射孔,且每个所述喷射孔形成一个油束,相邻所述油束之间的间隔角随着相邻所述油束之间涡流角速度的增大而增大。
在一种可选的实现方式中,所述喷射孔以所述涡流中心为圆心等间隔设置在所述涡流中心外周,或;
所述喷射孔以所述涡流中心为圆心间隔设置在所述涡流中心外周。
在一种可选的实现方式中,所述喷油器具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔,所述第一喷射孔处形成第一油束,所述第二喷射孔处形成第二油束,所述第三喷射孔处形成第三油束;
所述第一油束与所述第二油束之间的涡流角速度为ω1,间隔角是α,所述第二油束与所述第三油束之间的涡流角速度为ω2,间隔角是β;
当ω1>ω2时,则α<β;
当ω1<ω2时,则α>β;
当ω1=ω2时,则α=β。
在一种可选的实现方式中,所述喷射孔与所述喷油器轴线之间形成径向喷雾锥角,所述径向喷雾锥角为γ,所述径向喷雾锥角的大小随着所述气缸产生的涡流方向的改变而变化。
在一种可选的实现方式中,所述喷油器还具有第四喷射孔和第五喷射孔,所述第四喷射孔处形成第四油束,所述第五喷射孔处形成第五油束,所述第四油束与所述涡流中心夹角为γ1,所述第五油束与所述涡流中心夹角是γ2;
当所述第四油束附近涡流运动方向向下时,则γ1大于γ;
当所述第五油束附近涡流运动方向向上时,则γ2小于γ;
当所述涡流运动方向水平时,则多个所述径向喷雾锥角γ相同。
在一种可选的实现方式中,所述喷油器具有多个不同孔径的喷油孔;或,
所述喷油器具有多个单喷孔和组合喷孔;或,
所述单喷孔与所述组合喷孔的一种或者几种进行组合。
在一种可选的实现方式中,所述喷油器的喷油孔距离所述燃烧室内壁越远,所述喷油孔的孔径越大。
本发明实施例的另一方面还提供一种柴油发动机,其包括上述任一项所述的柴油机燃烧系统。
本发明实施例提供的一种柴油机燃烧系统,通过包括喷油器和气缸,当所述气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室,且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周,所述喷油器固定安装在气缸盖一侧上;
所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置,所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合。
相比于现有技术中通过将喷油器与燃烧室相对于气缸中心对称设置,但实际中由于柴油机内气道设计与布置的缺陷,气缸内气体的湍流运动并不是是围绕气缸中心分布的,且气缸内涡流运动中心并不在气缸中心,而是存在一定的偏移量,这样如果将喷油器与燃烧室相对于气缸中心对称设置,会导致喷油孔附近油束出现不规则方向流动,容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,使得气缸内的当量场不均匀,火焰传播速度不稳定。
因此,本申请采用将燃烧室与喷油器靠近气缸内产生的涡流中心,且燃烧室与喷油器相对于涡流中心对称设置,其中,燃烧室中心线与涡流中心相重合,这样能够避免在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气的问题,有利于平衡气缸内不均匀的物理场,进而实现更好的油气混合,达到节能减排的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的燃烧室的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的喷油器的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的喷油器的剖面示意图;
图4为本发明实施例提供的喷油器喷射角度的周向示意图;
图5为本发明实施例提供的喷油器喷射角度的径向示意图。
附图标记说明:
10-燃烧室;
11-底面;
12-斜面;
13-第一油束;
14-第二油束;
15-第三油束;
16-第四油束;
17-第五油束;
20-气缸;
21-涡流中心;
22-气缸中心;
30-喷油器;
31-喷射孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有中柴油机性能改善主要围绕两方面进行:一是降低燃油消耗率,不断改善经济性;二是降低有害物的排放,柴油机燃烧过程是通过对燃烧系统的三要素—供油系、进气系和燃烧室的合理匹配进行的,其中,柴油机包括喷油器和气缸等,当气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室,且燃烧室环绕气缸内活塞的中轴线旋转一周,喷油器固定安装在气缸盖一侧上。
在一些实现方式中,喷油器与燃烧室位于气缸中心且相对于气缸中心对称设置,从而保证喷油器的喷射孔所喷射出的油束喷射与落点的均匀性。
需要说明的是,燃烧室的形状设计对发动机动力性、经济性及排放特性有很大影响,燃烧室的容积分布情况能够反映混合气体的分布情况,其中,燃烧室的进气口以及进气道的形状使得气流在进气过程中围绕气缸中心线做旋转运动,进而形成进气涡流。另外喷油器的喷射孔的位置和方向需要与燃烧室的形状相匹配,从而保证喷油器的喷射孔所喷射出的油束喷射与落点的均匀性。
然而,在实际工作过程中,由于柴油机内部气道设计与布置的缺陷,气流在形成进气涡流时,湍流运动并不是围绕气缸中心分布的,且气缸内涡流运动中心并不在气缸中心,而是存在一定的偏移量,因此,如果将喷油器与燃烧室相对于气缸中心对称设置,会导致喷油器的喷油孔所喷出的油束在xyz方向上均存在一定的偏移,且按照不规则方向流动,导致油束与气体混合不均匀,容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,进而导致气缸内的当量场不均匀,火焰传播速度不稳定。
因此,为了解决上述技术问题,本发明提供一种柴油机燃烧系统,柴油机燃烧系统包括喷油器和气缸,当气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室,且燃烧室环绕气缸内活塞的中轴线旋转一周,喷油器固定安装在气缸盖一侧上,燃烧室与喷油器靠近气缸内产生的涡流中心设置,燃烧室中心线与气缸内产生的涡流中心相重合。
与现有中相比,本申请中通过将燃烧室与喷油器靠近气缸内产生的涡流中心,且燃烧室与喷油器相对于涡流中心对称设置,其中,燃烧室中心线与气缸内产生的涡流中心相重合,这样当气流在形成进气涡流时,湍流运动围绕涡流中心分布,而不是围绕气缸中心分布,从而避免喷油器的喷油孔所喷出的油束在xyz方向上存在一定的偏移,进而保证喷油器的喷油孔附近所喷出的油束按照规则方向流动,油束与气体混合均匀,解决了在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气的问题,有利于平衡气缸内不均匀的物理场,实现更好的油气混合,达到节能减排的目的。
实施例一
图1为本发明实施例提供的燃烧室的结构示意图,图2为本发明实施例提供的喷油器的结构示意图,图3为本发明实施例提供的喷油器的剖面示意图,图4为本发明实施例提供的喷油器喷射角度的周向示意图,图5为本发明实施例提供的喷油器喷射角度的径向示意图。
本实施例提供一种柴油机燃烧系统,参见图1和图2所示,该柴油机燃烧系统可以包括喷油器30和气缸20,具体的,当气缸20内活塞运行到上止点时形成燃烧室10(具体参见图5所示),且燃烧室10环绕气缸20内活塞的中轴线旋转一周,喷油器30固定安装在气缸20盖一侧上,其中,活塞在气缸20内做往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离气缸内20曲轴旋转中心最远的极限位置称为上止点。
需要说明的是,现有技术中往往将喷油器30与燃烧室10相对于气缸中心22对称设置,但实际中由于柴油机内部气道设计与布置的缺陷,气缸20内气体的湍流运动并不是围绕气缸中心22分布的,而是围绕涡流中心21分布,具体参见图1所示,气缸20内的涡流中心21与气缸中心22在xyz方向上存在一定的偏移,因此,气缸20内涡流开始运动时,由于涡流中心21与气缸中心22之间的偏移量,使得涡流运动的强度不均匀,容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,进而导致气缸20内的当量场不均匀,火焰传播速度不稳定。
因此,为了解决上述问题,本实施例中,如图3所示,燃烧室10与喷油器30靠近气缸20内产生的涡流中心21设置,燃烧室10中心线与气缸20内产生的涡流中心21相重合,这样在具体工作时,气流在形成进气涡流后,以涡流中心21为圆心,并按照图1中箭头方向围绕着涡流中心21运动,有利于保证喷油器30的喷油孔附近所喷出的油束按照规则方向流动,且油束与气体混合均匀。
其中,涡流运动的大小由燃烧室10的进气道形状和柴油发动机的转速来决定,而燃烧室10的形状、尺寸以及与涡流运动强度之间的配合,同样也影响燃烧室10中混合气的形成和燃烧过程,本实施例中,对燃烧室10的形状、尺寸等不做进一步限定,具体可以根据实际需要进行设置。
因此,本实施例提供的一种柴油机燃烧系统,通过包括喷油器30和气缸20,当气缸20内活塞运行到上止点时形成燃烧室10,且燃烧室10环绕气缸20内活塞的中轴线旋转一周,喷油器30固定安装在气缸20盖一侧上,燃烧室10与喷油器30靠近气缸20内产生的涡流中心21设置,燃烧室10中心线与气缸20内产生的涡流中心21相重合。
相比于现有技术中通过将喷油器30与燃烧室10相对于气缸中心22对称设置,但实际中由于柴油机内气道设计与布置的缺陷,气缸20内气体的湍流运动并不是是围绕气缸中心22分布的,且气缸20内涡流运动中心并不在气缸中心22,而是存在一定的偏移量,这样如果将喷油器30与燃烧室10相对于气缸中心22对称设置,会导致喷油孔附近油束出现不规则方向流动,容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,使得气缸20内的当量场不均匀,火焰传播速度不稳定。
因此,本申请采用将燃烧室10与喷油器30靠近气缸20内产生的涡流中心21,且燃烧室10与喷油器30相对于涡流中心21对称设置,其中,燃烧室10中心线与涡流中心21相重合,这样能够避免在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气的问题,有利于平衡气缸20内不均匀的物理场,进而实现更好的油气混合,达到节能减排的目的。
在一种可能实现的方式中,具体参见图5所示,燃烧室10可以为w型燃烧室10,燃烧室10包括底面11和斜面12,且斜面12自中轴线从上往下的往远离中轴线的方向延伸,底面11对称中心与涡流中心21相重合。
通过将燃烧室10底面11对称中心与涡流中心21相重合,这样在具体工作时,气流在形成进气涡流后,以涡流中心21为圆心,并按照图5中箭头方向围绕着涡流中心21运动,有利于保证喷油器30的喷油孔附近所喷出的油束按照规则方向流动,油束与气体混合均匀,且随着涡流运动绕着同一个方向进行,进而降低喷油孔附近油束交叉的风险。
需要说明的是,本实施例中,对燃烧室10的形状不做进一步限定,燃烧室10可以为直口w型燃烧室,也可以为缩口w型燃烧室,当采用缩口w型燃烧室时,由于缩口的作用,燃烧室10中存在有强烈的气流运动,并在燃烧室10侧壁处更为强烈,进而对进气涡流有较强的保持作用。
在一种可能实现的方式中,如图2所示,喷油器30至少可以包括3个喷射孔31,且每个喷射孔31形成一个油束,相邻油束之间的间隔角随着相邻油束之间涡流角速度的增大而增大。
需要说明的是,相对于现有技术而言,当喷油器30的喷射孔31形成油束喷向燃烧室10底面11和斜面12时,由于气缸20内涡流是围绕着气缸中心22运动,而不是围绕实际气缸20内涡流中心21运动,这样易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气,气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气,进而导致气缸20内涡流运动的角速度不均匀,从而气缸20内的物理场出现不均匀的现象。
其中,本实施例中,喷油器30至少可以包括3个喷射孔31,示例性的,喷射孔31的数量可以是3个、4个、5个、6个或者8个等;或者,也可以根据实际需要设置喷射孔31的数量为不小于3的任意值。
因此,本实施例中,相邻油束之间的间隔角随着油束之间的涡流角速度增大而增大,这样能够很好的平衡气缸20内不均匀的物理场,实现更好的油气混合,并达到节能减排的目的。
在一种可能实现的方式中,如图4所示,油束以涡流中心21为圆心,其中,油束可以等间隔设置在涡流中心21外周。
当然,在另外一种实现方式中,油束以涡流中心21为圆心,其中,油束还可以间隔设置在涡流中心21外周,具体的,各个油束之间的间隔角跟随涡流角速度的改变而相应进行调整。
在一种可能实现的方式中,喷油器30具有多个喷射孔31,其中,本申请实施例中,具体以三个喷射孔31为例进行说明,其中,参见图4所示,喷油器30可以具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔,第一喷射孔处形成第一油束13,第二喷射孔处形成第二油束14,第三喷射孔处形成第三油束15,且第一油束13、第二油束14以及第三油束15间隔分布在涡流中心21外周。
其中,本实施例中,第一油束13与第二油束14之间的涡流角速度可以为ω1,间隔角可以为α,第二油束14与第三油束15之间的涡流角速度可以为ω2,间隔角可以为β。
具体的,本申请实施例中,可以根据油束之间涡流角速度的大小来设置油束之间的间隔角,其中,当第一油束13与第二油束14之间的涡流角速度ω1大于第二油束14与第三油束15之间的涡流角速度ω2时,第一油束13与第二油束14之间的间隔角α大于第二油束14与第三油束15之间的间隔角β。
当第一油束13与第二油束14之间的涡流角速度ω1小于二油束与第三油束15之间的涡流角速度ω2时,第一油束13与第二油束14之间的间隔角α小于第二油束14与第三油束15之间的间隔角β。
当第一油束13与第二油束14之间的涡流角速度ω1等于第二油束14与第三油束15之间的涡流角速度ω2时,第一油束13与第二油束14之间的间隔角α等于第二油束14与第三油束15之间的间隔角β。
需要说明的是,喷油器30上喷射孔31的布置位置不同,导致喷射孔31所喷出油束的分布情况也不相同,进而使得油束之间的间隔角不同,其中,本实施例对于喷射孔31的布置位置不做进一步限定。
因此,本申请实施例中,当油束之间的涡流角速度不同时,涡流运动的强度也不同,进而通过根据油束之间的涡流角速度的分布规律来相应改变油束之间的间隔角大小,能够很好的平衡气缸20内不均匀的物理场,实现更好的油气混合,并达到节能减排的目的。
另外,需要说明的是,喷油器30可以具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔,但并不局限于只具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔,本实施例中,对喷油器30上喷射孔31的数量不做进一步限定,示例性的,喷射孔31的数量可以为4个、5个、6个或者8个等;或者,也可以根据实际需要设置喷射孔31的数量,只要是能通过根据油束之间的涡流角速度的分布规律来相应对油束之间的间隔角大小进行调整,均属于本申请的保护范围。
其次,本申请实施例中,对第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔之间的位置顺序同样不做进一步限定。
在一种可能实现的方式中,喷射孔31与喷油器30轴线之间形成径向喷雾锥角,其中,参见图3所示,径向喷雾锥角可以为γ,径向喷雾锥角的大小随着气缸20产生的涡流方向的改变而变化。
其中,当油束附近的涡流向上运动时,可以采用小喷雾锥角,当油束附近的涡流向下运动时,可以采用大喷雾锥角,这样通过根据涡流方向的改变,进而改变喷射孔31的径向喷雾锥角,进一步能够平衡气缸20内不均匀的物理场,实现更好的油气混合,并达到节能减排的目的。
其次,本实施例中,通过改变喷射孔31的径向喷雾锥角,不仅能够平衡气缸20内不均匀的物理场,同时使得燃油在燃烧室10内分布的更为均匀,有利于提高对气缸20内空气的利用率,并减少气缸20内燃油较浓区域的分布以及减少排放污染物的生成。
需要说明的是,径向喷雾锥角具体为柴油机的喷油器30上面的各个喷油孔,在喷射雾化燃油状态时,所形成的几何形状夹角,径向喷雾锥角的大小将直接影响燃料与空气的混合,并决定了燃料在燃烧室10中的空间分布情况。
在一种可能实现的方式中,喷油器30具有多个喷射孔31,其中,本申请实施例中,具体以两个喷射孔31为例进行说明,其中,参见图5所示,喷油器30可以具有第四喷射孔和第五喷射孔,第四喷射孔处形成第四油束16,第五喷射孔处形成第五油束17,第四油束与涡流中心夹角为γ1,第五油束与涡流中心夹角是γ2。
其中,当第四油束16附近涡流运动方向向下时,可以采用大喷雾锥角,此时γ1大于径向喷雾锥角γ;当第五油束17附近涡流运动方向向上时,可以采用小喷雾锥角,此时γ2小于径向喷雾锥角γ;当涡流运动方向水平时,此时多个径向喷雾锥角γ相同,即喷油器30上各个喷射孔31与喷油器30轴线之间的夹角γ相同。
另外,需要说明的是,喷油器30可以具有第四喷射孔31和第五喷射孔31,但并不局限于只具有第四喷射孔31和第五喷射孔31,本实施例中,对喷油器30上喷射孔31的数量不做进一步限定,示例性的,喷射孔31的数量可以为4个、5个、6个或者8个等;或者,也可以根据实际需要设置喷射孔31的数量,只要是能通过根据油束附近涡流运动方向的改变来相应对径向喷雾锥角γ进行调整,均属于本申请的保护范围。
其次,本申请实施例中,对第四喷射孔和第五喷射孔之间的位置顺序同样不做进一步限定。
在一种可能实现的方式中,喷油器30上可以具有多个不同孔径的喷射孔31,其中,喷油器30上可以具有单喷孔,或者喷油器30可以具有组合喷孔,或者喷油器30上还可以具有单喷孔与组合喷孔的一种或几种进行组合,本实施例中对此不做进一步限定,这样通过具有多个不同孔径的喷射孔31,更易实现油束与燃烧室10的配合,当然,本实施例中,对喷射孔31的直径不做进一步限定,可以根据实际需要设置喷射孔31的直径。
在一种可能实现的方式中,喷油器30的喷射孔31距离燃烧室10内壁越远,喷射孔31的孔径越大,这样能够产生不同贯穿距和不同扩散角的油束与燃烧室10相配合。
实施例二
本发明实施例二提供一种柴油发动机,该柴油发动机包括柴油机燃烧系统。
本实施例中的柴油机燃烧系统与实施例一提供的柴油机燃烧系统的结构相同,并能带来相同或者类似的技术效果,在此不再一一赘述,具体可参照上述实施例的描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“顶”、“底”、“上”、“下”(如果存在)等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种柴油机燃烧系统,其特征在于,包括:喷油器和气缸,当所述气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室,且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周,所述喷油器固定安装在气缸盖一侧上;
所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置,所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合。
2.根据权利要求1所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述燃烧室为w型燃烧室,所述燃烧室包括底面和斜面,所述斜面自所述中轴线从上往下的往远离所述中轴线的方向延伸,所述底面的中心线与所述涡流中心相重合。
3.根据权利要求2所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷油器至少包括3个喷射孔,且每个所述喷射孔形成一个油束,相邻所述油束之间的间隔角随着相邻所述油束之间涡流角速度的增大而增大。
4.根据权利要求3所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述油束以所述涡流中心为圆心等间隔设置在所述涡流中心外周,或;
所述油束以所述涡流中心为圆心间隔设置在所述涡流中心外周。
5.根据权利要求4所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷油器具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔,所述第一喷射孔处形成第一油束,所述第二喷射孔处形成第二油束,所述第三喷射孔处形成第三油束;
所述第一油束与所述第二油束之间的涡流角速度为ω1,间隔角是α,所述第二油束与所述第三油束之间的涡流角速度为ω2,间隔角是β;
当ω1>ω2时,则α>β;
当ω1<ω2时,则α<β;
当ω1=ω2时,则α=β。
6.根据权利要求5所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷射孔与所述喷油器轴线之间形成径向喷雾锥角,所述径向喷雾锥角为γ,所述径向喷雾锥角的大小随着所述气缸产生的涡流方向的改变而变化。
7.根据权利要求6所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷油器还具有第四喷射孔和第五喷射孔,所述第四喷射孔处形成第四油束,所述第五喷射孔处形成第五油束,所述第四油束与所述涡流中心夹角为γ1,所述第五油束与所述涡流中心夹角是γ2;
当所述第四油束附近涡流运动方向向下时,则γ1大于γ;
当所述第五油束附近涡流运动方向向上时,则γ2小于γ;
当所述涡流运动方向水平时,则多个所述径向喷雾锥角γ相同。
8.根据权利要求1-6任一项所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷油器具有多个不同孔径的喷射孔;或,
所述喷油器具有多个单喷孔和组合喷孔;或,
所述单喷孔与所述组合喷孔的一种或者几种进行组合。
9.根据权利要求8项所述的柴油机燃烧系统,其特征在于,所述喷油器的喷射孔距离所述燃烧室内壁越远,所述喷射孔的孔径越大。
10.一种柴油发动机,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的柴油机燃烧系统。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114353120A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-15 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种适用于多孔径喷嘴的起伏面导流型燃烧室 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1152071A (zh) * | 1995-12-08 | 1997-06-18 | 株式会社久保田 | 柴油发动机的直接喷射式燃烧室 |
CN103670773A (zh) * | 2012-09-18 | 2014-03-26 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 四气门气体发动机 |
CN104903557A (zh) * | 2013-01-07 | 2015-09-09 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
CN104903558A (zh) * | 2013-01-07 | 2015-09-09 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
WO2015135700A1 (fr) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | IFP Energies Nouvelles | Procédé de contrôle de l'injection de combustible d'un moteur à combustion interne à injection directe, notamment à allumage par compression, et moteur utilisant un tel procédé |
CN205422968U (zh) * | 2014-12-24 | 2016-08-03 | 三菱自动车工业株式会社 | 一种缸内喷射式发动机 |
-
2020
- 2020-09-11 CN CN202010951597.3A patent/CN112031920A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1152071A (zh) * | 1995-12-08 | 1997-06-18 | 株式会社久保田 | 柴油发动机的直接喷射式燃烧室 |
CN103670773A (zh) * | 2012-09-18 | 2014-03-26 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 四气门气体发动机 |
CN104903557A (zh) * | 2013-01-07 | 2015-09-09 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
CN104903558A (zh) * | 2013-01-07 | 2015-09-09 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
WO2015135700A1 (fr) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | IFP Energies Nouvelles | Procédé de contrôle de l'injection de combustible d'un moteur à combustion interne à injection directe, notamment à allumage par compression, et moteur utilisant un tel procédé |
CN205422968U (zh) * | 2014-12-24 | 2016-08-03 | 三菱自动车工业株式会社 | 一种缸内喷射式发动机 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114353120A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-15 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种适用于多孔径喷嘴的起伏面导流型燃烧室 |
CN114353120B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-04-25 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种适用于多孔径喷嘴的起伏面导流型燃烧室 |
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