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。
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- 2012-03-28 CN CN2012201233128U patent/CN202611853U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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 |