CN205089471U - 一种柴油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柴油发动机，包括缸盖(1)、喷油器(2)、缸套(3)和活塞(4)，该柴油发动机的特点在于，活塞(4)的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽(41)，锥状凸起的中心线与活塞(4)的中心线重合，锥状凸起的锥面(42)母线与活塞(4)顶面的夹角为25°～27°，凹槽(41)的直径与缸套(3)的内径的比值为0.75～0.77，由锥状凸起的底部至凹槽(41)的槽沿为弧面过渡；喷油器(2)的喷油孔沿锥状凸起的锥面(42)向凹槽(41)底部喷射油束，油束与活塞(4)顶面的夹角为21°～26°。本实用新型能够有效降低氮氧化物和细颗粒物的排放量，有利于减小对环境的污染。

Description

一种柴油发动机

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种柴油发动机。

背景技术

柴油发动机具有扭矩大、经济性能好的优点，在多种应用场合具有突出表现，尤其适合于载货汽车的使用。但是，柴油发动机排放物中氮氧化物和细颗粒物的含量较高，对环境的污染较为严重，而目前的柴油发动机在降低氮氧化物和细颗粒物的排放量方面效果较差，往往不能同时降低氮氧化物和细颗粒物的排放量，因此，如何降低柴油发动机氮氧化物和细颗粒物的排放量成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种柴油发动机，该柴油发动机能够有效降低氮氧化物和细颗粒物的排放量，有利于减小对环境的污染。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种柴油发动机，包括缸盖和缸套，所述缸盖内设有喷油器，所述缸套内设有活塞，所述喷油器位于所述缸套的中心线上，所述活塞的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽，所述锥状凸起的中心线与所述活塞的中心线重合，所述锥状凸起的锥面母线与所述活塞顶面的夹角为25°～27°，所述凹槽的直径与所述缸套的内径的比值为0.75～0.77，由所述锥状凸起的底部至所述凹槽的槽沿为弧面过渡；

所述喷油器的喷油孔沿所述锥状凸起的锥面向所述凹槽底部喷射油束，所述油束与所述活塞顶面的夹角为21°～26°。

优选地，在上述柴油发动机中，所述喷油孔的直径为0.18mm～0.20mm。

优选地，在上述柴油发动机中，所述喷油孔的数量为5个～7个，且所述喷油孔围绕所述缸套的中心线均匀排布。

优选地，在上述柴油发动机中，所述柴油发动机的压缩比为16～17。

根据上述技术方案可知，本实用新型提供的柴油发动机中，活塞的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽，锥状凸起的底部至凹槽的槽沿为弧面过渡，即凹槽在活塞的纵截面内呈ω形。

在现有技术中，ω形凹槽较浅，喷油孔喷射的油束与活塞顶面的夹角也较小，油束几乎平行于活塞顶面喷射，油束的下部分燃油在喷射作用下顺着凹槽转向活塞中心方向，最终流向凹槽底部，燃油与空气形成浓混合气，产生不完全燃烧，形成碳烟。

与现有技术相比，本实用新型通过增大锥状凸起的锥面母线与活塞顶面的夹角、减小凹槽直径与缸套内径的比值来使燃烧室底部(即ω形凹槽)更深，同时，通过设置喷油孔引射方向来增大油束与活塞顶面的夹角，于是，油束在喷射作用下顺着凹槽底部转向活塞边缘方向，最终流向燃烧室上部，燃油与空气混合良好，形成均质混合气，有效减少碳烟形成。而且，由于ω形凹槽较深，燃烧室底部的燃油逐渐加入燃烧，而非同时燃烧，所以，燃烧压力和温度的变化相对比较平缓，这样的燃烧规律能够有效降低氮氧化物的排放量。综上所述，本实用新型提供的柴油发动机能够有效降低氮氧化物和细颗粒物的排放量，有利于减小对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种柴油发动机的局部示意图。

图中标记为：

1、缸盖；2、喷油器；3、缸套；4、活塞；41、凹槽；42、锥面；d、凹槽直径；D、缸套内径；α、第一夹角；β、第二夹角。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1，为本实用新型提供的一种柴油发动机的局部示意图，该柴油发动机，包括缸盖1和缸套3，缸盖1内设有喷油器2，缸套3内设有活塞4，喷油器2位于缸套3的中心线上，活塞4的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽41，锥状凸起的中心线与活塞4的中心线重合，锥状凸起的锥面42母线与活塞4顶面成第一夹角α，第一夹角α为25°～27°，凹槽直径d与缸套内径D的比值为0.75～0.77，由锥状凸起的底部至凹槽41的槽沿为弧面过渡；

喷油器2的喷油孔沿锥状凸起的锥面42向凹槽41底部喷射油束，油束与活塞4顶面成第二夹角β，第二夹角β为21°～26°。

本实用新型提供的柴油发动机中，活塞4的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽41，锥状凸起的底部至凹槽4的槽沿为弧面过渡，即凹槽41在活塞4的纵截面内呈ω形，如图1所示。

在现有技术中，ω形凹槽较浅，喷油孔喷射的油束与活塞顶面的夹角(第二夹角β)也较小，油束几乎平行于活塞顶面喷射，油束的下部分燃油在喷射作用下顺着凹槽转向活塞中心方向，最终流向凹槽底部，燃油与空气形成浓混合气，产生不完全燃烧，形成碳烟。

参见图1，与现有技术相比，本实用新型通过增大锥状凸起的锥面母线与活塞顶面的夹角(第一夹角α)、减小凹槽直径d与缸套内径D的比值来使燃烧室底部(即ω形凹槽41)更深，同时，通过设置喷油孔引射方向来增大油束与活塞顶面的夹角(第二夹角β)，于是，油束在喷射作用下顺着凹槽41底部转向活塞4边缘方向，最终流向燃烧室上部，燃油与空气混合良好，形成均质混合气，有效减少碳烟形成。而且，由于ω形凹槽41较深，燃烧室底部的燃油逐渐加入燃烧，而非同时燃烧，所以，燃烧压力和温度的变化相对比较平缓，这样的燃烧规律能够有效降低氮氧化物的排放量。综上所述，本实用新型提供的柴油发动机能够有效降低氮氧化物和细颗粒物的排放量，有利于减小对环境的污染。

为了增大喷油压力，使油束容易从凹槽41底部转向燃烧室上部，喷油孔的直径一般为0.18mm～0.20mm。

喷油孔的数量一般为5个～7个，且喷油孔围绕缸套3的中心线均匀排布。与现有技术相比，本实用新型中喷油孔的数量较少，有利于提高喷油压力，以及避免喷射的油束相互干涉。

如前所述，本实用新型采用较深的凹槽41，这种结构会在一定程度上延缓燃烧，为了提高燃烧效率，可以适当提高柴油发动机的压缩比，因此本实用新型提供的柴油发动机的压缩比一般为16～17。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种柴油发动机，包括缸盖(1)和缸套(3)，所述缸盖(1)内设有喷油器(2)，所述缸套(3)内设有活塞(4)，所述喷油器(2)位于所述缸套(3)的中心线上，其特征在于，所述活塞(4)的顶面设有中部呈锥状凸起的凹槽(41)，所述锥状凸起的中心线与所述活塞(4)的中心线重合，所述锥状凸起的锥面(42)母线与所述活塞(4)顶面的夹角为25°～27°，所述凹槽(41)的直径与所述缸套(3)的内径的比值为0.75～0.77，由所述锥状凸起的底部至所述凹槽(41)的槽沿为弧面过渡；

所述喷油器(2)的喷油孔沿所述锥状凸起的锥面(42)向所述凹槽(41)底部喷射油束，所述油束与所述活塞(4)顶面的夹角为21°～26°。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机，其特征在于，所述喷油孔的直径为0.18mm～0.20mm。

3.根据权利要求2所述的柴油发动机，其特征在于，所述喷油孔的数量为5个～7个，且所述喷油孔围绕所述缸套(3)的中心线均匀排布。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的柴油发动机，其特征在于，所述柴油发动机的压缩比为16～17。