CN207212487U - 一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室，由缸盖底面、气缸壁面及活塞顶面围成的空间构成，所述缸盖底面为平面，并分布有两进气门与两排气门；所述缸盖底面的中心位置安装有火花塞；所述活塞顶面呈下凹对称的圆弧面，且该圆弧面的最低点连线L与两进气门底面中心连线N平行，并与气缸中心轴线相交；活塞顶面下凹的最大深度H为气缸直径D的8‑10％。本实用新型燃烧室活塞顶下凹弧面配合气缸壁面可在进气行程初期及压缩行程末期通过对气流运动的引导增加缸内纵向滚流强度，并在压缩上止点附近通过使其破碎增加缸内湍动能，进而加快火焰传播速率，使得柴油机改用汽油燃料后仍可实现较高的热效率及升功率。

Description

一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室

技术领域

本实用新型涉及发动机燃烧室结构优化设计，特别是一种适用于在柴油机基础上改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室。

背景技术

重型柴油机碳烟排放造成的环境污染问题日益突出，且随着排放法规的日益严格，其所需要的燃油系统，空气系统及后处理系统成本也明显增加。通过在原有柴油机基础上改用点燃式汽油燃料预混燃烧，同时配合三效催化器，可在整体使用及标定成本较低的条件下满足排放法规要求；另一方面，相比传统汽油机，柴油机机体强度较高，在燃烧过程中可承受更高的爆发压力，从而可进一步提高燃用汽油燃料时发动机的热效率及升功率。然而目前柴油机多采用平底缸盖、螺旋进气道及ω型燃烧室，并不十分适用于汽油燃料燃烧，为此需在原有柴油机典型结构基础上改进燃烧及空气系统，以尽可能保证发动机改用汽油燃料后，在满足排放要求的同时仍可实现较好的动力性及经济性，进而满足商用车使用需求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适用于在原有柴油机结构基础上改用点燃式汽油燃料预混燃烧的发动机燃烧室，通过提高压缩上止点附近的缸内湍流强度优化汽油燃料燃烧过程，保证柴油机在改用汽油燃料后仍具有较高的热效率及升功率，进而配合三效催化器，在后处理系统大为简化的条件下满足重型商用发动机性能及排放的要求。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室，由缸盖底面、气缸壁面及活塞顶面围成的空间构成，所述缸盖底面为平面，并分布有两进气门与两排气门；所述缸盖底面的中心位置安装有火花塞；所述活塞顶面呈下凹对称的圆弧面，且该圆弧面的最低点连线L与两进气门底面中心连线N平行，并与气缸中心轴线相交。

进一步讲，本实用新型中，活塞顶面下凹的最大深度H为气缸直径D的8-10％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过气缸壁面及活塞顶整体下凹弧面对气流运动的引导，可提高进气行程初期及压缩行程末期缸内纵向滚流强度，从而在原有柴油机进气道产生的大尺度涡流基础上进一步形成斜轴涡流，并在压缩上止点附近通过使其破碎明显增加缸内湍流强度，进而加快火焰传播速率，降低爆震倾向，提高缸内最大爆发压力，实现较高的发动机热效率及升功率。此外该燃烧室结构简单，易于加工，对原柴油机缸盖结构改动较小。

附图说明

图1为本实用新型燃烧室的剖视图；

图2是图1所示燃烧室的侧面剖视图；

图3是本实用新型燃烧室上的气门分布示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型的功能结构，下面结合附图和优选的实施例对本实用新型作详细说明，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1和图2所示，本实用新型提出的一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室，由缸盖底面2、气缸壁面4及活塞顶面3围成的空间构成。所述缸盖底面2为平面，并分布有两进气门6与两排气门7，如图3所示；两进气门6与两排气门7均对称分布于直线P两侧，其中直线P通过气缸中心轴线且与活塞销孔5中心轴线M平行；所述缸盖底面2的中心位置安装有火花塞1；所述活塞顶面3呈下凹对称的圆弧面，活塞顶面3下凹的最大深度H为气缸直径D的8-10％，且该圆弧面的最低点连线L与两进气门底面中心连线N平行，并与气缸中心轴线相交。

实施例：本实施例中发动机气缸直径D为113mm，压缩比为12，缸盖为四气门结构。活塞顶面3的最低点连线L与两进气门6的底面中心连线N相平行(如图3所示)、并与气缸中心轴线相交。活塞顶面3的下凹弧面为圆弧面，其圆弧面轮廓线的圆弧半径R1为154mm，该活塞顶面3下凹的最大深度H为10.7mm，约为气缸直径D的9.5％。该下凹圆弧面主要配合气缸壁面4在进气行程初期及压缩行程末期通过对气流运动的引导，增加缸内纵向滚流强度，进而与缸内大尺度涡流结合形成斜轴涡流，并使其在压缩上止点附近破碎显著提高燃烧过程中的缸内湍流强度。

本实用新型燃烧室主要适用于在柴油机基础上改用汽油燃料燃烧；活塞顶下凹弧面配合气缸壁面可在进气行程初期及压缩行程末期通过对气流运动的引导增加缸内纵向滚流强度，从而在原有进气道结构产生的大尺度涡流基础上进一步形成斜轴涡流，并在压缩上止点附近通过使其破碎明显增加燃烧过程中的缸内湍流强度，进而加快火焰传播速率，使得发动机改用汽油燃料后仍可实现较高的热效率及升功率，并通过配合三效催化器在后处理系统大为简化的条件下满足重型商用发动机性能及排放的要求。

尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (2)

1.一种适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室，由缸盖底面(2)、气缸壁面(4)及活塞顶面(3)围成的空间构成，其特征在于：所述缸盖底面(2)为平面，并分布有两进气门与两排气门；所述缸盖底面(2)的中心位置安装有火花塞(1)；所述活塞顶面(3)呈下凹对称的圆弧面，且该圆弧面的最低点连线L与两进气门底面中心连线N平行，并与气缸中心轴线相交。

2.根据权利要求1所述适用于柴油机改用汽油燃料燃烧的发动机燃烧室，其特征在于，活塞顶面(3)下凹的最大深度H为气缸直径D的8-10％。