CN117108395B - 一种燃烧室、燃烧系统及其设计方法与发动机 - Google Patents

一种燃烧室、燃烧系统及其设计方法与发动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃烧室、燃烧系统及其设计方法与发动机，该燃烧室包括位于活塞顶面的燃烧室凹坑，燃烧室凹坑的底部设置中心凸台，燃烧室凹坑围绕中心凸台的周向侧壁上交替设置向燃烧室的中轴线方向凸起的凸脊及向远离燃烧室的中轴线方向凹陷的凹痕，凸脊及凹痕沿燃烧室的径向延伸，燃烧室凹坑的周向侧壁设置呈环状且向燃烧室的中轴线方向凸起的喉口部，喉口部与中心凸台之间设置环状且向远离燃烧室的中轴线方向凹陷的底槽部，凸脊与喉口部的相交处为喉口部的凸部，凹痕与喉口部的相交处为喉口部的凹部。上述设计可促进燃料与空气的混合，改善燃料空气混合物圆周方向和垂直方向分布，提高空气利用率，减少燃烧死区的形成，提高发动机热效率。

Description

一种燃烧室、燃烧系统及其设计方法与发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种燃烧室、燃烧系统及其设计方法以及与发动机。
背景技术
发动机国家排放法规要求日渐严苛，以及双碳目标的实施，对发动机热效率提出了更高的要求。随着柴油发动机热效率的提升，对喷油器流量、孔数的需求相应增加，随着孔数的增加，单排喷孔喷油器相邻油束相对较近，容易发生油束交叉干扰，尤其是缸盖涡流比较大时，油束干扰会更严重，单排喷孔较难满足喷油器结构、发动机性能和排放的要求，相对于单排喷孔，双排喷孔有着较大优势，然而由于双排喷孔的两排喷孔的喷射角度往往不同，且目前活塞燃烧室通常采用单一回转曲面的结构设计，因此目前的活塞燃烧室难以匹配不同喷射角度的双排喷孔的喷油器，不利于燃烧室内的燃料与空气的混合，较难满足燃烧的要求。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种燃烧室，以使其能够匹配不同喷射角度的双层喷孔，使双层喷孔喷出的燃料都能够在燃烧室内与空气混合均匀，进而提高发动机热效率。
本发明的第二个目的在于提供一种包括上述燃烧室的燃烧系统及其设计方法与发动机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种燃烧室，所述燃烧室包括位于活塞顶面的燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑的底部设置中心凸台，所述燃烧室凹坑围绕所述中心凸台的周向侧壁上交替设置向所述燃烧室的中轴线方向凸起的凸脊以及向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷的凹痕，所述凸脊以及所述凹痕沿所述燃烧室的径向延伸，所述燃烧室凹坑的周向侧壁设置呈环状且向所述燃烧室的中轴线方向凸起的喉口部，所述燃烧室凹坑的周向侧壁在所述喉口部与所述中心凸台之间设置底槽部，所述底槽部呈环状且向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷，所述凸脊与所述喉口部的相交处为所述喉口部的凸部，所述凹痕与所述喉口部的相交处为所述喉口部的凹部。
可选地，所述喉口部包括由各所述凸脊以及各所述凹痕分隔的多个第一圆弧曲面，所述底槽部包括多个与各所述第一圆弧曲面一一对应地圆滑过渡连接的第二圆弧曲面，所述第一圆弧曲面向所述燃烧室的中轴线方向凸起，所述第二圆弧曲面向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷。
可选地，经过所述燃烧室的中轴线以及所述凹痕的平面为所述燃烧室的凹痕截面型线，所述凹痕截面型线包括所述喉口部的凹部型线以及所述底槽部的凹部型线，所述喉口部的凹部型线的半径r1与发动机缸径D满足0.35D≤r1≤0.65D，所述底槽部的凹部型线的半径r2与发动机缸径D满足0.12D≤r2≤0.15D。
可选地，经过所述燃烧室的中轴线以及所述凸脊的平面为所述燃烧室的凸脊截面型线，所述凸脊截面型线包括所述喉口部的凸部型线以及所述底槽部的凸部型线，所述喉口部的凸部型线的半径r3与发动机缸径D满足0.35D≤r3≤0.65D，所述底槽部的凸部型线的半径r4与发动机缸径D满足0.08D≤r4≤0.13D。
可选地，所述喉口部的凹部型线的圆心与所述燃烧室的中轴线之间的距离D1与发动机缸径D满足0.65D≤D1≤0.7D。
可选地，所述喉口部的凹部型线的圆心与活塞顶面之间的距离H1与发动机缸径D满足0.12D≤H1≤0.15D。
可选地，所述喉口部的凸部型线的圆心与所述燃烧室的中轴线之间的距离D2与发动机缸径D满足0.6D≤D2≤0.65D。
可选地，所述喉口部的凸部型线的圆心与活塞顶面之间的距离H2与发动机缸径D满足0.16D≤H2≤0.2D。
可选地，所述燃烧室的开口半径r5与发动机缸径D满足0.75D≤r5≤0.8D。
可选地，所述燃烧室凹坑的周向侧壁还包括环形导流部以及环形壁部，所述环形导流部为环形锥面且所述环形导流部连接于所述喉口部远离所述底槽部的一侧，所述环形导流部通过所述环形壁部与活塞顶面连接，所述环形导流部与所述环形壁部之间以及所述环形壁部与活塞顶面之间圆滑过渡连接。
可选地，所述燃烧室凹坑的深度H3与发动机缸径D满足0.35≤H3≤0.4D。
一种燃烧系统，包括：
燃烧室，所述燃烧室为如上任意一项所述燃烧室；
燃料喷射装置，所述燃料喷射装置伸入所述燃烧室中，所述燃料喷射装置沿所述燃料喷射装置的轴向上下间隔设置第一喷孔组以及第二喷孔组，所述第一喷孔组包括多个绕所述燃料喷射装置周向间隔分布的第一喷孔，所述第二喷孔组包括多个绕所述燃料喷射装置周向间隔分布的第二喷孔，位于上层的所述第一喷孔组的各个所述第一喷孔的喷射角度大于位于下层的所述第二喷孔组的各个所述第二喷孔的喷射角度，所述第一喷孔朝向所述燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部的凹部，所述第二喷孔朝向所述燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部的凸部。
可选地，所述第一喷孔的孔径小于所述第二喷孔的孔径。
可选地，所述第一喷孔的孔径R1与所述第二喷孔的孔径R2满足R12/(R12+R22)=0.35~0.5。
一种如上任意一项所述的燃烧系统的设计方法，包括步骤：
S1：根据发动机用途、功率、常用工况区和排放水平确定燃料喷射装置的流量；
S2：根据发动机压缩比确定燃烧室容积；
S3：根据燃料喷射装置的流量、燃料喷射装置各层喷孔组的喷射角度和燃料喷射装置各层喷孔组的流量占比确定燃烧室的形状及尺寸，建立燃烧室仿真模型；
S4：基于燃烧室仿真模型进行仿真计算，获取仿真计算结果并判断其是否满足设计要求，若不满足设计要求，则调整燃料喷射装置的流量、燃料喷射装置各层喷孔组的喷射角度、燃料喷射装置各层喷孔组的流量占比并返回所述步骤S3，若满足设计要求，则完成设计。
可选地，所述步骤S4中所述仿真计算结果包括发动机油耗和/或发动机排气烟度。
一种发动机，包括如上任意一项所述的燃烧系统。
由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种燃烧室，该燃烧室包括位于活塞顶面的燃烧室凹坑，燃烧室凹坑的底部设置中心凸台，燃烧室凹坑围绕中心凸台的周向侧壁上交替设置向燃烧室的中轴线方向凸起的凸脊以及向远离燃烧室的中轴线方向凹陷的凹痕，凸脊以及凹痕沿燃烧室的径向延伸，燃烧室凹坑的周向侧壁设置呈环状且向燃烧室的中轴线方向凸起的喉口部，燃烧室凹坑的周向侧壁在喉口部与中心凸台之间设置底槽部，底槽部呈环状且向远离燃烧室的中轴线方向凹陷，凸脊与喉口部的相交处为喉口部的凸部，凹痕与喉口部的相交处为喉口部的凹部。
在应用时，通过凸脊与凹痕的设计，使得燃烧室的喉口部形成了凸部与凹部，燃烧室的喉口部的凸部与凹部距离燃烧系统的燃料喷射装置的距离不同，因此可以针对燃料喷射装置的上下设置不同喷射角度的喷孔进行适配，使上层喷孔与喉口部的凹部相对设置，使下层喷孔与喉口部的凸部相对设置，当上层喷孔喷出的燃料到达喉口部的凹部时，大部分燃料沿凹痕向喉口部的两侧扩散，小部分向凹痕的两侧扩散，当下层喷孔喷出的燃料到达喉口部的凸部时，一部分燃料沿喉口部的凸部向远离中心凸台的方向扩散，一部分向喉口部的凸部两侧的喉口部的凹部扩散，还有一部分先向喉口部的凸部靠近中心凸台的方向扩散并在凸脊的作用下逐渐向圆周方向转向，通过上述设计可以有效促进燃料与空气的混合，改善燃料空气混合物圆周方向和垂直方向分布，提高空气利用率，减少燃烧死区的形成，提高发动机热效率。
本发明还公开了一种燃烧系统以及发动机，该燃烧系统以及发动机均采用上述燃烧室，由于该燃烧系统以及发动机采用了上述燃烧室，因此燃烧系统以及发动机理应具有与燃烧室相同的有益效果，在此不再赘述。
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，下面描述中的附图仅仅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俯视图；
图2为本发明实施例提供的燃烧室的局部剖视图；
图3为本发明实施例提供的燃烧室的凹痕截面型线的示意图；
图4为本发明实施例提供的燃烧室的凸脊截面型线的示意图。
图中：
1为活塞；101为中心凸台；102为底槽部；103为喉口部；104为环形导流部；105为环形壁部；106为活塞顶面；
2为燃料喷射装置；201为第一喷孔；202为第二喷孔。
具体实施方式
本发明的核心之一是提供一种燃烧室，该燃烧室的结构设计能够使其能够匹配不同喷射角度的双层喷孔，使双层喷孔喷出的燃料都能够在燃烧室内与空气混合均匀，进而提高发动机热效率。
本发明的另一核心在于提供一种包括上述燃烧室的燃烧系统及其设计方法与发动机。
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1至图4，图1为本发明实施例提供的燃烧室的俯视图，图2为本发明实施例提供的燃烧室的局部剖视图，图3为本发明实施例提供的燃烧室的凹痕截面型线的示意图，图4为本发明实施例提供的燃烧室的凸脊截面型线的示意图。
本发明实施例中公开了一种燃烧室，该燃烧室由气缸、活塞1以及气缸盖围成，燃烧室指活塞1到达上止点后其顶部与气缸盖之间的空间，其中，活塞顶面106设置燃烧室凹坑，燃烧室凹坑的底部设置中心凸台101，中心凸台101的表面为锥形面，燃烧室凹坑围绕中心凸台101的周向侧壁上交替设置向燃烧室的中轴线方向凸起的凸脊以及向远离燃烧室的中轴线方向凹陷的凹痕，凸脊以及凹痕沿燃烧室的径向延伸，燃烧室凹坑的周向侧壁设置呈环状且向燃烧室的中轴线方向凸起的喉口部103，燃烧室凹坑的周向侧壁在喉口部103与中心凸台101之间设置底槽部102，底槽部102呈环状且向远离燃烧室的中轴线方向凹陷，凸脊与喉口部103的相交处为喉口部103的凸部B，凹痕与喉口部103的相交处为喉口部103的凹部A。
可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的燃烧室在应用时，通过凸脊与凹痕的设计，使得燃烧室的喉口部103形成了凸部B与凹部A，燃烧室的喉口部103的凸部B与凹部A距离燃烧系统的燃料喷射装置2的距离不同，因此可以针对燃料喷射装置2的上下设置不同喷射角度的喷孔进行适配，使上层喷孔与喉口部103的凹部A相对设置，使下层喷孔与喉口部103的凸部B相对设置，当上层喷孔喷出的燃料到达喉口部103的凹部A时，大部分燃料沿凹痕向喉口部103的两侧扩散，小部分向凹痕的两侧扩散，当下层喷孔喷出的燃料到达喉口部103的凸部B时，一部分燃料沿喉口部103的凸部B向远离中心凸台101的方向扩散，一部分向喉口部103的凸部B两侧的喉口部103的凹部A扩散，还有一部分先向喉口部103的凸部B靠近中心凸台101的方向扩散并在凸脊的作用下逐渐向圆周方向转向，通过上述设计可以有效促进燃料与空气的混合，改善燃料空气混合物圆周方向和垂直方向分布，提高空气利用率，减少燃烧死区的形成，提高发动机热效率。
如图2所示，在本发明实施例中，上述喉口部103包括由各凸脊以及各凹痕分隔的多个第一圆弧曲面，即喉口部103的表面由多段第一圆弧曲面围成，第一圆弧曲面可以对喷射到喉口部103的燃料进行导向分流，底槽部102包括多个与各第一圆弧曲面一一对应地圆滑过渡连接的第二圆弧曲面，第一圆弧曲面向燃烧室的中轴线方向凸起，第二圆弧曲面向远离燃烧室的中轴线方向凹陷。
如图2和图3所示，经过燃烧室的中轴线以及凹痕的平面a-a为燃烧室的凹痕截面型线，凹痕截面型线包括喉口部103的凹部型线以及底槽部102的凹部型线，喉口部103的凹部型线的半径r1与发动机缸径D满足0.35D≤r1≤0.65D，底槽部102的凹部型线的半径r2与发动机缸径D满足0.12D≤r2≤0.15D。
如图3所示，喉口部103的凹部型线的圆心与燃烧室的中轴线之间的距离D1与发动机缸径D满足0.65D≤D1≤0.7D。喉口部103的凹部型线的圆心与活塞顶面106之间的距离H1与发动机缸径D满足0.12D≤H1≤0.15D。
如图2和图4所示，经过燃烧室的中轴线以及凸脊的平面b-b为燃烧室的凸脊截面型线，凸脊截面型线包括喉口部103的凸部型线以及底槽部102的凸部型线，喉口部103的凸部型线的半径r3与发动机缸径D满足0.35D≤r3≤0.65D，底槽部102的凸部型线的半径r4与发动机缸径D满足0.08D≤r4≤0.13D。
如图4所示，喉口部103的凸部型线的圆心与燃烧室的中轴线之间的距离D2与发动机缸径D满足0.6D≤D2≤0.65D。喉口部103的凸部型线的圆心与活塞顶面106之间的距离H2与发动机缸径D满足0.16D≤H2≤0.2D。
如图3和图4所示燃烧室的开口半径r5与发动机缸径D满足0.75D≤r5≤0.8D。
需要说明的是凹痕截面型线以及凹痕截面型线的各个尺寸，根据燃烧系统的燃料喷射装置2的上下层喷孔的喷射角度确定，上层喷孔的喷射至喉口部103的凹部A处，喉口部103的凹部A距离上层喷孔相对较远，因此燃料喷射装置2的上层喷孔采用小孔径喷孔，油束贯穿距高，有利于油气混合均匀；喉口部103的凸部B处距离下层喷孔相对较近，燃料喷射装置2的下层喷孔采用大孔径喷孔，从而在相同喷射压力下实现上层、下层油量不同分配比例。在本发明实施例中，燃料喷射装置2的上层喷孔油量占比为总喷射量的35~50%，下层喷孔油量占比为总喷射量的50~65%。
如图2所示，燃烧室凹坑的周向侧壁还包括环形导流部104以及环形壁部105，环形导流部104为环形锥面且环形导流部104连接于喉口部103远离底槽部102的一侧，喷孔喷出的燃料经过喉口部103的分流后，一部分沿环形导流部104向燃烧室的开口方向移动，一部分沿底槽部102的曲面移动，还有一部分沿周向移动，环形导流部104通过环形壁部105与活塞顶面106连接，环形壁部105可以防止燃料喷射到气缸壁上，环形导流部104与环形壁部105之间以及环形壁部105与活塞顶面106之间圆滑过渡连接。
如图3和图4所示，在本发明实施例中，燃烧室凹坑的深度H3与发动机缸径D满足0.35≤H3≤0.4D。
本发明实施例还提供了一种燃烧系统，该燃烧系统包括燃烧室以及燃料喷射装置2，其中，燃烧室为如上述实施例所述的燃烧室，即围成该燃烧室的活塞1的顶面上设置有如上述实施例所述的燃烧室凹坑，燃料喷射装置2伸入燃烧室中，燃料喷射装置2沿燃料喷射装置2的轴向上下间隔设置第一喷孔201组以及第二喷孔202组，第一喷孔201组包括多个绕燃料喷射装置2周向间隔分布的第一喷孔201，第二喷孔202组包括多个绕燃料喷射装置2周向间隔分布的第二喷孔202，位于上层的第一喷孔201组的各个第一喷孔201的喷射角度大于位于下层的第二喷孔202组的各个第二喷孔202的喷射角度，第一喷孔201朝向燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部103的凹部A，第二喷孔202朝向燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部103的凸部B，由于该燃烧系统采用了上述实施例中的燃烧室，因此该燃烧系统的技术效果请参考上述实施例。
为实现燃料喷射装置2上下层喷射量的分配，在本发明实施例中，第一喷孔201的孔径小于第二喷孔202的孔径。具体地，第一喷孔201的孔径R1与所述第二喷孔202的孔径R2满足R12/(R12+R22)=0.35~0.5，以使燃料喷射装置2上层喷孔的喷射量占比为总喷射量的35%~50%，下层喷孔的喷射量占比为总喷射量的50%~65%。
本发明实施例还提供了一种如上述实施例所述的燃烧系统的设计方法，包括步骤：
S1：根据发动机用途、功率、常用工况区和排放水平确定燃料喷射装置2的流量；
S2：根据发动机压缩比确定燃烧室容积；
S3：根据燃料喷射装置2的流量、燃料喷射装置2各层喷孔组的喷射角度和燃料喷射装置2各层喷孔组的流量占比确定燃烧室的形状及尺寸，建立燃烧室仿真模型；
S4：基于燃烧室仿真模型进行仿真计算，获取仿真计算结果并判断其是否满足设计要求，若不满足设计要求，则调整燃料喷射装置2的流量、燃料喷射装置2各层喷孔组的喷射角度、燃料喷射装置2各层喷孔组的流量占比并返回步骤S3，若满足设计要求，则完成设计。
在上述步骤S4中仿真计算结果包括发动机油耗和/或发动机排气烟度，即若仿真计算结果中的发动机油耗和/或发动机排气烟度不满足设计要求，则需要调整燃料喷射装置2的各项参数并返回步骤S3重新确定燃烧室的形状及尺寸，并重新建立燃烧室仿真模型。
本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机包括如上述实施例所述的燃烧系统，由于该发动机采用了具有上述实施例中的燃烧室的燃烧系统，因此该发动机理应具有与上述实施例中的燃烧室相同的技术效果，在此不再赘述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种燃烧室，其特征在于，所述燃烧室包括位于活塞顶面的燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑的底部设置中心凸台，所述燃烧室凹坑围绕所述中心凸台的周向侧壁上交替设置向所述燃烧室的中轴线方向凸起的凸脊以及向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷的凹痕，所述凸脊以及所述凹痕沿所述燃烧室的径向延伸，所述燃烧室凹坑的周向侧壁设置呈环状且向所述燃烧室的中轴线方向凸起的喉口部，所述燃烧室凹坑的周向侧壁在所述喉口部与所述中心凸台之间设置底槽部，所述底槽部呈环状且向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷，所述凸脊与所述喉口部的相交处为所述喉口部的凸部，所述凹痕与所述喉口部的相交处为所述喉口部的凹部；
所述喉口部包括由各所述凸脊以及各所述凹痕分隔的多个第一圆弧曲面，所述底槽部包括多个与各所述第一圆弧曲面一一对应地圆滑过渡连接的第二圆弧曲面，所述第一圆弧曲面向所述燃烧室的中轴线方向凸起，所述第二圆弧曲面向远离所述燃烧室的中轴线方向凹陷，所述喉口部的凹部型线的圆心与所述燃烧室的中轴线之间的距离D1与发动机缸径D满足0.65D≤D1≤0.7D。
2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，经过所述燃烧室的中轴线以及所述凹痕的平面为所述燃烧室的凹痕截面型线，所述凹痕截面型线包括所述喉口部的凹部型线以及所述底槽部的凹部型线，所述喉口部的凹部型线的半径r1与发动机缸径D满足0.35D≤r1≤0.65D，所述底槽部的凹部型线的半径r2与发动机缸径D满足0.12D≤r2≤0.15D。
3.根据权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，经过所述燃烧室的中轴线以及所述凸脊的平面为所述燃烧室的凸脊截面型线，所述凸脊截面型线包括所述喉口部的凸部型线以及所述底槽部的凸部型线，所述喉口部的凸部型线的半径r3与发动机缸径D满足0.35D≤r3≤0.65D，所述底槽部的凸部型线的半径r4与发动机缸径D满足0.08D≤r4≤0.13D。
4.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述喉口部的凹部型线的圆心与活塞顶面之间的距离H1与发动机缸径D满足0.12D≤H1≤0.15D。
5.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述喉口部的凸部型线的圆心与所述燃烧室的中轴线之间的距离D2与发动机缸径D满足0.6D≤D2≤0.65D。
6.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述喉口部的凸部型线的圆心与活塞顶面之间的距离H2与发动机缸径D满足0.16D≤H2≤0.2D。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室的开口半径r5与发动机缸径D满足0.75D≤r5≤0.8D。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室凹坑的周向侧壁还包括环形导流部以及环形壁部，所述环形导流部为环形锥面且所述环形导流部连接于所述喉口部远离所述底槽部的一侧，所述环形导流部通过所述环形壁部与活塞顶面连接，所述环形导流部与所述环形壁部之间以及所述环形壁部与活塞顶面之间圆滑过渡连接。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室凹坑的深度H3与发动机缸径D满足0.35≤H3≤0.4D。
10.一种燃烧系统，其特征在于，包括：
燃烧室，所述燃烧室为如权利要求1-9任意一项所述燃烧室；
燃料喷射装置，所述燃料喷射装置伸入所述燃烧室中，所述燃料喷射装置沿所述燃料喷射装置的轴向上下间隔设置第一喷孔组以及第二喷孔组，所述第一喷孔组包括多个绕所述燃料喷射装置周向间隔分布的第一喷孔，所述第二喷孔组包括多个绕所述燃料喷射装置周向间隔分布的第二喷孔，位于上层的所述第一喷孔组的各个所述第一喷孔的喷射角度大于位于下层的所述第二喷孔组的各个所述第二喷孔的喷射角度，所述第一喷孔朝向所述燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部的凹部，所述第二喷孔朝向所述燃烧室的燃烧室凹坑的喉口部的凸部。
11.根据权利要求10所述的燃烧系统，其特征在于，所述第一喷孔的孔径小于所述第二喷孔的孔径。
12.根据权利要求11所述的燃烧系统，其特征在于，所述第一喷孔的孔径R1与所述第二喷孔的孔径R2满足R12/(R12+R22)=0.35~0.5。
13.一种如权利要求10至12任意一项所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，包括步骤：
S1：根据发动机用途、功率、常用工况区和排放水平确定燃料喷射装置的流量；
S2：根据发动机压缩比确定燃烧室容积；
S3：根据燃料喷射装置的流量、燃料喷射装置各层喷孔组的喷射角度和燃料喷射装置各层喷孔组的流量占比确定燃烧室的形状及尺寸，建立燃烧室仿真模型；
S4：基于燃烧室仿真模型进行仿真计算，获取仿真计算结果并判断其是否满足设计要求，若不满足设计要求，则调整燃料喷射装置的流量、燃料喷射装置各层喷孔组的喷射角度、燃料喷射装置各层喷孔组的流量占比并返回所述步骤S3，若满足设计要求，则完成设计。
14.根据权利要求13所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，所述步骤S4中所述仿真计算结果包括发动机油耗和/或发动机排气烟度。
15.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求10至12任意一项所述的燃烧系统。
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