專利名稱：不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種燃油噴霧形成裝置，特別是一種涉及柴油機的不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置，屬于動力機械工程技術領域。
背景技術：
內燃機，作為當今用量最大、用途最廣、無可匹敵的最重要的熱力機械，主要包括柴油機和汽油機。柴油機采用多孔噴油器將燃油噴入氣缸內，形成4～8個實心錐形噴霧，這種噴霧存在著密實的、霧化不良的核心部分；由于其噴霧錐角為10度～20度，燃油沿燃燒室周向的分布極不均勻。因此，燃油與空氣混合不良，制約著柴油機性能的提高。已有技術中，Gianpietro E.Cossali等在論文“Effect of Spray-Wall Interaction on Air Entrainment in a TransientDiesel Spray”(SAE Paper 930920)中指出，利用噴霧碰壁可以改善燃油與空氣的混合。典型的碰壁噴霧有兩種。一種是S.Kato等在論文“New Type of DieselEngine by Impingement of Fuel Jet(OSKA-D)”(SAE Paper 901618)中提出的OSKA噴霧，由單孔噴油器和底部有中央平頂凸臺的燃燒室形成。其缺點是，圓盤狀噴霧的貫穿能力太弱，其中心部分含有的燃油太多。另一種是IchiroSkata等在論文“Development of TOYOTA Reflex Burn(TRB)System in DieselEngine”(SAE Trans.900658)中提出的豐田反射噴霧，由多孔噴油器和帶凸緣的燃燒室形成。其不足是在柴油機上應用時，只能采用小口徑的深燃燒室；相鄰噴孔的碰壁噴霧易相互干擾；碰壁噴霧易貫穿至燃燒室底壁或氣缸蓋底面。

發(fā)明內容
為了克服已有技術的不足和缺陷，本發(fā)明提供了一種用于內燃機，特別是用于柴油機的不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置，主要包括多孔噴油器、碰撞體、氣缸蓋、氣缸、活塞和燃燒室。多孔噴油器為傳統(tǒng)的柴油機噴油器，噴孔數(shù)為4～8個，噴孔錐角為90度～140度。噴孔錐角為噴油器所有噴孔中心線形成的錐面(噴孔錐)的頂角。多孔噴油器固定在氣缸蓋內，二者之間裝有密封墊圈。碰撞體是由頂部凹坑壁面和圓臺側面形成的回轉體。圓臺側面頂角(圓臺母線與圓臺中心線間夾角的兩倍)為120度～178度。頂部凹坑可使壁面噴霧的向后貫穿部分懸空，同時為實心錐形噴霧的燃燒提供部分空氣。碰撞體通過三只螺栓懸吊在柴油機氣缸蓋底面上，碰撞體中心線與多孔噴油器的噴孔錐中心線重合。多孔噴油器各噴孔噴出的燃油，首先在其附近形成實心錐形噴霧；實心錐形噴霧碰撞碰撞體圓臺側面后在其上形成壁面噴霧；壁面噴霧離開圓臺側面后，向碰撞體外側貫穿，最終形成懸空噴霧。因為圓臺側面為凸面，凸面對壁面噴霧和懸空噴霧有發(fā)散作用，所以這兩部分噴霧沿周向擴散面積大。在總體上看，全部噴孔的噴霧象一個斗笠全部噴孔的實心錐形噴霧和壁面噴霧構成斗笠頂，全部噴孔的懸空噴霧構成斗笠邊。同時，各噴孔的噴霧不連接。不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧由此得名。
本發(fā)明不連續(xù)斗笠狀噴霧燃油形成裝置與已有技術相比具有如下優(yōu)點通過多孔噴油器，利用實心錐形噴霧貫穿能力強的特點，快速將燃油噴至碰撞體的圓臺側面，這樣可在碰撞體中心線附近只布少量燃油；實心錐形噴霧與碰撞體的圓臺側面碰撞后再將絕大部分燃油以懸空噴霧輸送至碰撞體外側。這使燃油的徑向分布合理。含絕大部分燃油的懸空噴霧，擴散面積大，因而與空氣的接觸面積大，而且從上下兩側面卷吸空氣，所以空氣卷吸量大。同時，不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧中燃油沿周向的分布相當均勻，這使燃油的周向分布合理?？傊?，不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置可形成燃油與空氣混合良好的噴霧。


圖1為本發(fā)明的不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置結構示意圖。
圖中，1是氣缸蓋，2是密封墊圈，3是多孔噴油器，4是實心錐形噴霧，5是碰撞體頂部凹坑壁面，6是壁面噴霧，7是碰撞體圓臺側面，8是懸空噴霧，9是密封銅墊，10是氣缸，11是活塞環(huán)，12是活塞，13是燃燒室，14是碰撞體，15是螺栓。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明的裝置包括氣缸蓋1，密封墊圈2，多孔噴油器3，密封銅墊9，氣缸10，活塞環(huán)11，活塞12，燃燒室13，碰撞體14，螺栓15。多孔噴油器3為傳統(tǒng)的柴油機噴油器，其噴孔錐角為90度～140度，噴孔數(shù)為4～8個。多孔噴油器3固定在氣缸蓋1內，二者之間裝有密封墊圈2。噴孔錐角為多孔噴油器所有噴孔中心線形成的錐面(噴孔錐)的頂角。碰撞體14是由頂部凹坑壁面5和圓臺側面7形成的回轉體。圓臺側面頂角(圓臺母線與圓臺中心線間夾角的兩倍)為120度～178度。頂部凹坑可使壁面噴霧6的向后貫穿部分懸空，同時為實心錐形噴霧4的燃燒提供部分空氣。碰撞體14通過3只螺栓15懸吊在柴油機氣缸蓋1的底面上，每個螺栓位于多孔噴油器3相鄰兩噴孔中心線的正中間；碰撞體14的中心線與多孔噴油器3的噴孔錐中心線重合。氣缸蓋1與氣缸10間裝有密封銅墊9。活塞12在氣缸10中往復運動，二者之間通過活塞環(huán)11密封。燃燒室13位于活塞12的頂部。
多孔噴油器3各噴孔噴出的燃油，首先在其附近形成實心錐形噴霧4；實心錐形噴霧4碰撞碰撞體14的圓臺側面7后在其上形成壁面噴霧6；壁面噴霧6離開圓臺側面7后，向碰撞體14的外側貫穿，最終形成懸空噴霧8。因為圓臺側面7為凸面，凸面對壁面噴霧6和懸空噴霧8有發(fā)散作用，所以這兩部分噴霧沿周向擴散面積大。在總體上看，全部噴孔的噴霧象一個斗笠全部噴孔的實心錐形噴霧4和壁面噴霧6構成斗笠頂，全部噴孔的懸空噴霧8構成斗笠邊。同時，各噴孔的噴霧不連接。不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧由此形成。
權利要求
1.一種不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置，主要包括氣缸蓋(1)、密封墊圈(2)、多孔噴油器(3)、密封銅墊(9)、氣缸(10)、活塞環(huán)(11)、活塞(12)和燃燒室(13)，其特征在于還包括碰撞體(14)和螺栓(15)，多孔噴油器(3)固定在氣缸蓋(1)內，二者之間裝有密封墊圈(2)，碰撞體(14)是由頂部凹坑壁面(5)和圓臺側面(7)形成的回轉體，碰撞體(14)通過3只螺栓(15)懸吊在柴油機氣缸蓋(1)的底面上，每個螺栓位于多孔噴油器(3)相鄰兩噴孔中心線的正中間，碰撞體(14)的中心線與多孔噴油器(3)的噴孔錐中心線重合，氣缸蓋(1)與氣缸(10)間裝有密封銅墊(9)，活塞(12)與氣缸(10)通過活塞環(huán)(11)密封，燃燒室(13)位于活塞(12)的頂部。
2.根據(jù)權利要求1所述的不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置，其特征是多孔噴油器(3)為傳統(tǒng)的柴油機噴油器，其噴孔錐角為90度～140度，噴孔數(shù)為4～8個，碰撞體(14)的圓臺側面頂角為120度～178度。
全文摘要
不連續(xù)斗笠狀燃油噴霧形成裝置，主要包括多孔噴油器和位于其前方的碰撞體。多孔噴油器為傳統(tǒng)的柴油機噴油器，其噴孔錐角為90度～140度，噴孔數(shù)為4～8個。碰撞體是由頂部凹坑壁面和圓臺側面形成的回轉體，圓臺側面項角為120度～178度。碰撞體懸吊在柴油機氣缸蓋底面上，碰撞體的中心線與多孔噴油器的噴孔錐中心線重合。多孔噴油器各噴孔噴出的燃油，首先在其附近形成實心錐形噴霧；實心錐形噴霧碰撞碰撞體的圓臺側面后在其上形成壁面噴霧；壁面噴霧離開圓臺側面后，向碰撞體的外側貫穿，最終形成懸空噴霧。壁面噴霧和懸空噴霧沿周向擴散面積大。全部噴孔的噴霧在總體上看象一個不連續(xù)斗笠。
文檔編號F02B23/00GK1560459SQ200410016558
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權日2004年2月26日
發(fā)明者喬信起, 黃震, 李孝祿, 方俊華, 肖進, 侯玉春 申請人:上海交通大學