CN202611853U - 缩口深凹型柴油机燃烧室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种缩口深凹型柴油机燃烧室。燃烧室位于活塞体上方，燃烧室的中心与活塞体中心不同心，燃烧室在水平方向向右上偏移。燃烧室中心为一弧形凸台，燃烧室上部周边有一环状缩口，环状缩口上端与活塞顶面通过一个弧段过渡，环状缩口下端通过一个弧段与斜面光滑过渡。斜面与凹坑的圆弧相切，圆弧另外一端与凸台斜面光滑衔接，以凸台为中心，凸台两侧斜面的夹角为140°，斜面与环状缩口立边夹角为24°。燃烧室内环状缩口、凸台、斜面与凹坑等用一系列相切的过渡圆弧衔接。该燃烧室与燃油、配气气系统相配合，合理控制涡流比和涡流的强度。由于进气涡流的作用油雾迅速与空气混合，增加了与空气的混合效率，燃油得到充分燃烧。
Description
技术领域
本实用新型属于内燃机结构，具体涉及一种两气门柴油机的活塞燃烧室。
背景技术
柴油机以其大功率输出的特点而广泛用于大型机动车辆，但是如果油气燃烧不良，柴油发动机所产生的污染将远高于汽油发动机，所以人们对柴油发动机的动力及环保性的要求越来越高，国家也出台了严格的法规限制柴油机的排放。目前国三排放采用高压共轨的技术占大多数，但是该技术的成本费用同样会增加很多。因此研究低成本低排放技术成为各发动机厂的首选。众所周知影响柴油发动机经济、动力性的主要因素之一就是活塞燃烧室的设计。目前燃烧室设计中普遍存在的主要缺陷是雾化不良，导致气缸内油雾不完全的燃烧，造成油耗增加，排放水平低。而雾化不良最主要的原因就是燃烧室喷油器喷出的油束，一部分喷到气缸壁或活塞顶面上。针对这种情况本实用新型对整燃烧室的形状进行改进，通过调整燃烧室内部形状结构等，使喷出的燃油能够充分雾化燃烧，从而提高柴油机的经济性、动力性、排放水平。
发明内容
本实用新型的目的是，提供一种缩口深凹结构的柴油机活塞燃烧室，使燃油能够充分雾化燃烧。
以下参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步的说明。缩口深凹型柴油机燃烧室位于活塞体上方，燃烧室的中心与活塞体中心不同心，燃烧室在水平方向向右上偏移。燃烧室中心为一弧形凸台，燃烧室上部周边有一环状缩口，环状缩口上端与活塞顶面通过一个弧段过渡，环状缩口下端通过一个弧段与斜面光滑过渡。斜面与凹坑的圆弧相切，圆弧另外一端与凸台斜面光滑衔接，以凸台为中心，凸台两侧斜面的夹角为140°，斜面与环状缩口立边夹角为24°。
本实用新型根据喷油器的嘴头在缸盖的伸出位置设计少量的偏置，使喷油器喷出的油束中心正好位于活塞燃烧室的中心。燃烧室内环状缩口、凸台、斜面与凹坑等用一系列相切的过渡圆弧衔接。由于柴油机的气门重叠角大，工作时为了避免气门与活塞顶部相碰，活塞体顶部设置进气门凹坑和排气门凹坑，气门凹坑与燃烧室一起构成柴油机的压缩空间，保证柴油机的合理的压缩余隙，通过压缩使燃油油雾与空气充分混合后着火。
“凹坑”在发动机结构原理上称为“预留余隙空间”，是否需要预留余隙空间，要根据具体发动机类型结构而确定，有的发动机没有气门凹坑，有的发动机气门凹坑深度也不同，而且数量也不同。采用缩口深凹结构的柴油机活塞燃烧室，并通过优化设计进气系统、燃油系统、配气系统，使柴油机的排放性能得到明显提高，发动机排放达到国III水平。
本实用新型的特点及产生的有益效果是：油束沿燃烧室坡面喷入深凹坑的圆形壁面上，部分燃油由凹形壁面反射形成二次高速燃油喷雾形成很好的雾化。加之进气涡流的作用使油雾迅速与空气混合，增加了与空气的混合效率，燃油得到充分燃烧，有效降低了氮氧化合物、炭氢化合物和碳烟颗粒的排放量。
附图说明
图1为本实用新型结构原理剖面图。
图2为本实用新型结构原理俯视图。
具体实施方式
以下参照附图并结合实施例对本实用新型的结构作进一步的说明。缩口深凹型柴油机燃烧室位于活塞体1上方，燃烧室其中心与活塞体中心不同心，燃烧室在水平方向向右上偏移，燃烧室中心为一弧形凸台6，燃烧室上部周边有一环状缩口4，环状缩口上端与活塞顶面通过一个弧段过渡，环状缩口下端通过一个弧段与斜面3光滑过渡。斜面3与凹坑2的圆弧相切，圆弧另外一端与凸台斜面5光滑衔接，以凸台为中心，凸台两侧斜面的夹角α＝140°，斜面3与环状缩口4立边夹角β＝24°。活塞体上方的燃烧室在水平方向向右上偏移T＝1.0±0.2mm；凹坑圆弧R1＝7.5mm；凹坑2与凸台斜面5过渡圆弧R2＝6mm；环状缩口4下端与斜面3过渡圆弧R3＝3mm；弧形凸台6圆弧R4＝5mm；环状缩口上端与活塞顶面过渡圆弧R5＝1.5mm；凸台6距活塞体上顶面距离K＝9.63mm；凹坑距活塞体上顶面的距离L＝20.3mm；环状缩口直径H＝54mm(如图1)。
活塞体顶部设置进气门凹坑7和排气门凹坑8，进气门凹坑和排气门凹坑与燃烧室一起构成了柴油机的压缩空间。进气门凹坑在水平方向上距离活塞体中心X＝24±0.2mm；在竖直方向上距离活塞体中心Z＝8±0.2mm，排气门凹坑在水平方向上距离活塞体中心Y＝28±0.2mm；在竖直方向上距离活塞体中心Z＝8±0.2mm(如图2)。实施例为两气门柴油机，燃烧室容积45.7±0.5ml。
缩口深凹型结构燃烧室与燃油、配气气系统相配合，合理控制涡流比和涡流的强度。喷油器将燃油射入燃烧室内，油束沿燃烧室坡面喷入深凹坑的圆形壁面上，部分燃油由凹形壁面反射形成二次高速燃油喷雾，二次高速射流继续在凸台的边缘上反射，使得燃油在燃烧室内形成油雾。因为二次射流已形成很好的雾化，所以不会因为反射而喷到缸壁和缸盖底面上。此时由于进气涡流的作用使油雾迅速与空气混合，增加了与空气的混合效率，燃油得到充分燃烧。
本实用新型在CY4102-E3C柴油机上验证实施，发动机标定功率88KW/2800r/min，扭矩345N.m，排放水平国III。有效降低了NOX和碳烟颗粒的排放量。
Claims (3)
1.缩口深凹型柴油机燃烧室，其特征是位于活塞体(1)上方的燃烧室其中心与活塞体中心不同心，燃烧室在水平方向向右上偏移，燃烧室中心为一弧形凸台(6)，燃烧室上部周边有一环状缩口(4)，环状缩口上端与活塞顶面通过一个弧段过渡，环状缩口下端通过一个弧段与斜面(3)光滑过渡，斜面(3)与凹坑(2)的圆弧相切，圆弧另外一端与凸台斜面(5)光滑衔接，以凸台为中心，凸台两侧斜面的夹角为140°，斜面(3)与环状缩口(4)立边夹角为24°。
2.按照权利要求1所述的缩口深凹型柴油机燃烧室，其特征是所述活塞体(1)上方的燃烧室在水平方向向右上偏移1.0mm；所述凹坑(2)圆弧R1＝7.5mm；所述凹坑(2)与凸台斜面(5)过渡圆弧R2＝6mm；所述环状缩口(4)下端与所述斜面(3)过渡圆弧R3＝3mm；所述弧形凸台(6)圆弧R4＝5mm；环状缩口(4)上端与活塞顶面过渡圆弧R5＝1.5mm；凸台(6)距所述活塞体(1)上顶面距离为9.63mm；凹坑(2)距活塞体上顶面的距离为20.3mm；环状缩口(4)的直径为54mm。
3.按照权利要求1所述的缩口深凹型柴油机燃烧室，其特征是所述活塞体(1)顶部设置进气门凹坑(7)和排气门凹坑(8)，进气门凹坑和排气门凹坑与燃烧室一起构成了柴油机的压缩空间，进气门凹坑(7)在水平方向上距离活塞体中心24mm；在竖直方向上距离活塞体中心8mm，排气门凹坑(8)在水平方向上距离活塞体中心28mm；在竖直方向上距离活塞体中心8mm。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2012
- 2012-03-28 CN CN2012201233128U patent/CN202611853U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Reentrant deep concave type diesel engine combustion chamber Effective date of registration: 20190612 Granted publication date: 20121219 Pledgee: Lingyuan steel enterprise limited liability company Pledgor: Dongfeng Chaoyang Chaochai Power Co., Ltd. Registration number: 2019210000021 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20121219 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |