CN112682163A - 一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室 - Google Patents

一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室 Download PDF

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CN202011529314.2A
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张晓琴
刘玮
李晓娟
檀丽宏
李超凡
曹如楼
李云广
车凯凯
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Abstract

本发明提供一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，包括燃烧室本体，燃烧室本体在凹坑内沿油束夹角方向设置燃烧分层结构，燃烧室本体的四周设有避阀坑，避阀坑朝向凹坑内倾斜一定的角度，形成倾斜面，避阀坑朝向凹坑方向的边缘处设有油束导流结构。本发明具有以下优势：通过采用本发明的分层防爆燃燃烧室，在不改变压缩比、燃烧室容积以及喷油器突出高度的前提下，不仅能将燃油与空气分层混合燃烧，且能防止燃油越过避阀坑流到配缸间隙，防止狭缝里爆燃；同时通过燃烧室凹坑的分层设计以及燃烧室出口的导流结构，充分利用缸内燃烧室的空气对油束的卷吸，实现油气混合的快速性和均匀性，进一步改善发动机的燃烧过程。

Description

一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其是涉及一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室。
背景技术
在内燃机高速大负荷工况中，往往需要较大的气门叠开期以加大扫气系数，增大气门升程以提高进气流量。因此，为避免气阀与活塞产生干涉，通过在活塞燃烧室不断增加避阀坑的深度以适应配气的需求。
活塞燃烧室的几何结构是根据燃烧匹配的需求而设计确定的。避阀坑的增加不仅影响燃烧室廓形的完整性，而且会影响油气混合及燃烧发展过程。尤其是当环境温度较低时，油束的贯穿距离较大，当避阀坑深度较大时，喷射油束会越过避阀坑进入配缸间隙，在狭缝中柴油一旦着火，容易一轰而起，形成爆燃，造成活塞的烧蚀。
发明内容
鉴于上述背景，本发明要解决的问题是提供一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，可有效解决燃油越过燃烧室流到配缸间隙里造成的爆燃问题，且为了防止燃油聚集附壁，通过在燃烧室内进行分层设计，加快油气混合速度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，包括燃烧室本体，燃烧室本体在凹坑内沿油束夹角方向设置燃烧分层结构，燃烧室本体的四周设有避阀坑，避阀坑朝向凹坑内倾斜一定的角度，形成倾斜面，避阀坑朝向凹坑方向的边缘处设有油束导流结构。
进一步，所述油束导流结构为倒角结构。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：通过采用本发明的分层防爆燃燃烧室，在不改变压缩比、燃烧室容积以及喷油器突出高度的前提下，不仅能将燃油与空气分层混合燃烧，且能防止燃油越过避阀坑流到配缸间隙，防止狭缝里爆燃；同时通过燃烧室凹坑的分层设计以及燃烧室出口的导流结构，充分利用缸内燃烧室的空气对油束的卷吸，实现油气混合的快速性和均匀性，进一步改善发动机的燃烧过程。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2-3为本发明2个不同纵截面的剖视图；
图4为燃烧分层结构的示意图；
附图标记说明：
1-凹坑；2-燃烧分层结构；3-避阀坑；4-倾斜面；5-油束导流结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-4所示，一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，包括燃烧室本体，燃烧室本体为直扩口组合式廓形，燃烧室本体在凹坑1内沿油束夹角方向设置燃烧分层结构2，将油束分为上下两部分，减小燃油附壁量，上下两部分的燃油分别在燃烧室凹坑内空气的卷吸下充分地混合，向下的油束与凹坑内的空气卷吸加快混合速度，向上的油束与燃烧室上方的空气混合得更加充分，且防止燃油越过避阀坑流到配缸间隙里造成狭缝里爆燃，避免活塞烧蚀。
燃烧室本体的四周设有避阀坑3，在保证避阀坑与气门不碰的前提下，避阀坑3朝向凹坑内倾斜一定的角度，形成倾斜面4，避阀坑3朝向凹坑1方向的边缘处设有油束导流结构5，油束导流结构5为倒角结构。使避阀坑3处的燃油流回燃烧室的凹坑1内，且由于边缘处的导流，在避阀坑3附近产生了一定的微涡流，进一步促进油气混合，避免活塞烧蚀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，其特征在于：包括燃烧室本体，燃烧室本体在凹坑(1)内沿油束夹角方向设置燃烧分层结构(2)，燃烧室本体的四周设有避阀坑(3)，避阀坑(3)朝向凹坑内倾斜一定的角度，形成倾斜面(4)，避阀坑(3)朝向凹坑(1)方向的边缘处设有油束导流结构(5)。
2.根据权利要求1所述的基于深避阀坑的分层防爆燃燃烧室，其特征在于：所述油束导流结构(5)为倒角结构。
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CN1040851A (zh) * 1988-08-31 1990-03-28 北京理工大学 双卷流燃烧系统
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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