CN217270460U - 燃油机及其燃烧室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内燃机技术领域，提出了一种燃油机及其燃烧室，其中燃烧室包括：燃烧室开口，所述燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成环状台阶结构，所述燃烧室开口为第一环状缩口，所述环状台阶结构向内侧拱起的最高位置形成第二环状缩口。本实用新型提出的燃油机及其燃烧室，很好地解决了现有燃油机燃烧效率低的问题。

Description

燃油机及其燃烧室

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其涉及燃油机及其燃烧室。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着燃油价格的不断上涨，在车用动力系统的竞争中，人们开始越来越多地关注发动机节能降耗问题，目前，燃油机广泛应用于汽车及非道路产品中，而且在相当长的一段时间内还将继续发挥作用。

现有技术中燃油机的燃烧室主要分为台阶型和缩口型，但是缩口型燃烧室由于无法改善油束传播方向，同时无法促进室内燃油雾化，造成燃油机燃烧效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有燃油机燃烧效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种燃烧室，包括：燃烧室开口，所述燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成环状台阶结构，所述燃烧室开口为第一环状缩口，所述环状台阶结构向内侧拱起的最高位置形成第二环状缩口。

根据本实用新型的燃烧室，燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成向内凸起的环状台阶结构，当油束撞击环状台阶结构之后，在台阶的作用下分为上下两部分油束，一部分向燃烧室上部运动，一部分向燃烧室下部运动，并配合第一环状缩口和第二环状缩口使燃烧室内的气流运动更加剧烈，促进油束的雾化，最终增加燃油机的燃烧效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述燃烧室还包括旋转腔，所述旋转腔位于所述燃烧室开口的底部。

在本实用新型的一些实施例中，所述旋转腔包括第一圆弧、第二圆弧、第一壁面、第二壁面以及第三壁面，所述第三壁面自所述旋转腔的底部向所述燃烧室的开口方向拱起且呈锥形，所述第二壁面位于呈锥形结构的第三壁面的顶部，所述第一壁面向其内侧拱起形成所述环状台阶结构；所述燃烧室开口与所述第一壁面采用所述第一圆弧过渡，所述第一壁面和所述第三壁面采用所述第二圆弧过渡。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二壁面与所述燃烧室开口的壁面相平行，所述第三壁面呈锥形结构，所述锥形结构的顶角范围为120～140°。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一圆弧的开口方向面向所述旋转腔，所述第二圆弧的开口方向面向所述旋转腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述旋转腔分为上部旋转腔和下部旋转腔，所述上部旋转腔为所述第一环状缩口和所述第二环状缩口之间的区域。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一环状缩口的直径为所述上部旋转腔的最大直径的90％～96％。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二环状缩口的直径为所述下部旋转腔的最大直径的90％～94％。

在本实用新型的一些实施例中，所述下部旋转腔底部与所述燃烧室开口之间的距离为所述下部旋转腔的最大直径的25～35％。

本实用新型还提供了一种燃油机，包括如上所述的燃烧室，还包括活塞，所述燃烧室在所述活塞的顶部开设。

根据本实用新型实施例的燃油机与上述燃油机的燃烧室具有相同的优势，此处不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的活塞的部分结构示意图；

图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的燃烧室的截面图。

附图标记如下：

1为燃烧室开口；

2为旋转腔，21为上部旋转腔，22为下部旋转腔；

31为第一圆弧，32为第二圆弧，33为第一壁面，34为第二壁面，35为第三壁面；

4为活塞；

箭头表示气流运动方向。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

参阅图1-2所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种燃烧室，包括：燃烧室开口1，所述燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成环状台阶结构，燃烧室开口1为第一环状缩口，所述环状台阶结构向内侧拱起的最高位置形成第二环状缩口。

根据本实用新型的燃烧室，燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成向内凸起的环状台阶结构，当油束撞击环状台阶结构之后，在台阶的作用下分为上下两部分油束，一部分向燃烧室上部运动，一部分向燃烧室下部运动，并配合第一环状缩口和第二环状缩口保持燃烧室内的涡流强度，且使燃烧室内的气流运动更加剧烈，促进油束的雾化，最终增加燃油机的燃烧效率。

具体而言，所述燃烧室还包括旋转腔2，旋转腔2位于燃烧室开口1的底部；旋转腔2包括第一圆弧31、第二圆弧32、第一壁面33、第二壁面34以及第三壁面35，第三壁面35自旋转腔2的底部向所述燃烧室的开口方向拱起且呈锥形，第二壁面34位于呈锥形结构的第三壁面35的顶部，第一壁面33向其内侧拱起形成所述环状台阶结构；燃烧室开口1与第一壁面33采用所述第一圆弧31过渡，第一壁面33和第三壁面35采用第二圆弧32过渡。

当油束撞击环状台阶结构之后，在台阶的作用下分为上下两部分油束，一部分沿着第一圆弧31向燃烧室上部运动，一部分沿着第二圆弧32向燃烧室下部运动。

进一步的，第二壁面34与燃烧室开口1的壁面相平行，第三壁面35呈锥形结构，所述锥形结构的顶角范围为120～140°；值得注意的是，将第三壁面35设置锥形结构，并限定所述锥形结构的顶角范围为120～140°，主要起到消除燃烧死区的作用；第二壁面34距离燃烧室顶面的距离为5～8mm。

进一步的，第一圆弧31的开口方向面向所述旋转腔，第二圆弧32的开口方向面向所述旋转腔；将第一圆弧31、第二圆弧32的开口方向均迎向所述旋转腔的效果在于：当油束撞击环状台阶结构之后，在台阶的作用下分为上下两部分油束，一部分沿着第一圆弧31向燃烧室上部运动，一部分沿着第二圆弧32向燃烧室下部运动，由于圆弧朝向旋转腔，油束在圆弧的引导下向气缸中心运动，并在靠近气缸中心燃烧，一方面通过使油束远离缸套燃烧，减少缸内传热损失；另一方面减少油束碰壁的风险。

进一步的，所述旋转腔2分为上部旋转腔21和下部旋转腔22，上部旋转腔21为所述第一环状缩口和所述第二环状缩口之间的区域。

优选的，所述第一环状缩口的直径为上部旋转腔21的最大直径的90％～96％，也就是说，第一环状缩口的缩口率为90％～96％；所述第二环状缩口的直径为下部旋转腔22的最大直径的90％～94％，也就是说，第二环状缩口的缩口率为90％～94％。

将第一环状缩口、第二环状缩口的缩口率设置如此的效果在于：旨在保证涡流强度的前提下，还能保证结构强度；如果第一环状缩口、第二环状缩口的缩口率过小，缩口处就会出现一些小的尖角，造成结构强度不够；而如果第一环状缩口、第二环状缩口的缩口率过大，造成涡流强度不够，燃烧室内的气流运动不为剧烈，进而不利于油束的雾化，并最终影响燃油机的燃烧效率。

进一步的，下部旋转腔21的底部与燃烧室开口1之间的距离为下部旋转腔22的最大直径的25～35％，且比值随着涡流比的大小进行调整。

参阅图1-2所示，本实用新型还提供了一种燃油机，包括如上所述的燃烧室，还包括活塞4，所述燃烧室在活塞4的顶部开设。

根据本实用新型实施例的燃油机与上述燃油机的燃烧室具有相同的优势，此处不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃烧室，其特征在于，包括：燃烧室开口，所述燃烧室的侧壁向其内侧拱起形成环状台阶结构，所述燃烧室开口为第一环状缩口，所述环状台阶结构向内侧拱起的最高位置形成第二环状缩口。

2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室还包括旋转腔，所述旋转腔位于所述燃烧室开口的底部。

3.根据权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，所述旋转腔包括第一圆弧、第二圆弧、第一壁面、第二壁面以及第三壁面，所述第三壁面自所述旋转腔的底部向所述燃烧室的开口方向拱起且呈锥形，所述第二壁面位于呈锥形结构的第三壁面的顶部，所述第一壁面向其内侧拱起形成所述环状台阶结构；

所述燃烧室开口与所述第一壁面采用所述第一圆弧过渡，所述第一壁面和所述第三壁面采用所述第二圆弧过渡。

4.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述第二壁面与所述燃烧室开口的壁面相平行，所述第三壁面呈锥形结构，所述锥形结构的顶角范围为120～140°。

5.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述第一圆弧的开口方向面向所述旋转腔，所述第二圆弧的开口方向面向所述旋转腔。

6.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述旋转腔分为上部旋转腔和下部旋转腔，所述上部旋转腔为所述第一环状缩口和所述第二环状缩口之间的区域。

7.根据权利要求6所述的燃烧室，其特征在于，所述第一环状缩口的直径为所述上部旋转腔的最大直径的90％～96％。

8.根据权利要求6所述的燃烧室，其特征在于，所述第二环状缩口的直径为所述下部旋转腔的最大直径的90％～94％。

9.根据权利要求6所述的燃烧室，其特征在于，所述下部旋转腔的底部与所述燃烧室开口之间的距离为所述下部旋转腔的最大直径的25～35％。

10.一种燃油机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的燃烧室，还包括活塞，所述燃烧室在所述活塞的顶部开设。

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