專利名稱：內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù)，特別是涉及直噴式柴油機(jī)的燃燒室。
直噴式燃燒室是小型高速柴油機(jī)最廣泛采用的一種燃燒室，由活塞、缸蓋和缸套三部分構(gòu)成。在現(xiàn)有技術(shù)中，絕大部分小型直噴式柴油機(jī)都在缸蓋內(nèi)設(shè)置特殊形狀的進(jìn)氣道，使空氣進(jìn)入氣缸時(shí)形成缸內(nèi)切向渦流，加快燃料與空氣混合及燃燒的速度。但是，利用進(jìn)氣過程產(chǎn)生切向渦流，造成進(jìn)氣流動(dòng)阻力大，使內(nèi)燃機(jī)能輸出的最大扭矩和最大功率下降。同時(shí)，因缸蓋上設(shè)置形狀復(fù)雜的渦流進(jìn)氣道，對(duì)缸蓋的設(shè)計(jì)、制造要求提高，相應(yīng)增加了成本，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。另外，在內(nèi)燃機(jī)燃燒過程中，進(jìn)氣切向渦流隨時(shí)間衰減，難以滿足主燃期和后燃期燃燒對(duì)空氣流動(dòng)的需求，使燃料熱裂解及燒不完全。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)燃燒室。通過燃燒室本身造出切向渦流，并使所獲切向渦流更適合缸內(nèi)燃燒過程，從而全面改善和提高小型高速柴油機(jī)的綜合性能。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到設(shè)計(jì)一種內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，包括缸蓋、缸套和活塞，活塞頂部有凹坑燃燒室，在缸蓋下表面設(shè)置一形狀和活塞凹坑喉口相匹配的凸臺(tái)；活塞內(nèi)有連通凹坑燃燒室與活塞頂面空間的傾斜小通道，多孔噴油嘴布置在凸臺(tái)上。
附圖的圖面說明如下


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)最佳實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)局部縱向剖視圖。
圖2是同一實(shí)施例活塞的俯視圖。
下面就附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型的自造切向渦流燃燒室包括缸蓋1、缸套5和活塞6，活塞6頂部有凹坑燃燒室7，在缸蓋1下表面設(shè)置一形狀和活塞凹坑喉口8相匹配的凸臺(tái)2，選擇合適的凸臺(tái)2高度，使在壓縮上止點(diǎn)前后，相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角前后共約10°～28°的范圍內(nèi)，凸臺(tái)2伸進(jìn)活塞凹坑喉口8內(nèi)，缸內(nèi)空間被凸臺(tái)2分隔成相對(duì)獨(dú)立的活塞頂上及活塞凹坑7內(nèi)兩部分。
活塞6內(nèi)有若干例如四條連通凹坑燃燒室7與活塞6頂面空間的傾斜小通道9，小通道9在圓周方向上的布置要保證小通道9在凹坑7內(nèi)出口端的中心線位于以凹坑7中心線為圓心的圓的切線方向上，如圖2所示。確定小通道9的傾斜角及其在活塞6頂上出口端的位置，要考慮兩個(gè)因素①通過小通道9流到活塞6頂上空間的一部分未燃燃油能充分利用靠近缸套5一側(cè)的空氣燃燒；②通過小通道9的氣流能在活塞6的頂上空間產(chǎn)生較強(qiáng)的切向渦流。
多孔噴油嘴3布置在凸臺(tái)2上，噴孔對(duì)著小通道9在活塞凹坑7內(nèi)的出口端。
本實(shí)用新型的燃燒室在燃燒開始前，利用活塞6運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓力差形成切向渦流，燃燒開始后加上利用燃燒產(chǎn)生的壓力差增強(qiáng)切向渦流，燃燒先在活塞凹坑7內(nèi)開始，接著利用凹坑7內(nèi)小通道9出口附近較高速度的切向渦流及較強(qiáng)的湍流擾動(dòng)，加快燃料與空氣的混合，促進(jìn)燃燒以及保證一部分燃料能通過小通道9迅速到達(dá)活塞6頂上空間，充分利用該處較為富余的新鮮空氣進(jìn)行燃燒。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于使內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性改善，機(jī)械效率提高，指示熱效率提高，黑煙及NO排放減少，振動(dòng)、噪聲下降，可靠性提高，成本下降，變轉(zhuǎn)速工況性能匹配好。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，包括缸蓋(1)、缸套(5)和活塞(6)，活塞(6)頂部有凹坑燃燒室(7)；其特征在于在缸蓋(1)下表面設(shè)置一形狀和活塞凹坑喉口(8)相匹配的凸臺(tái)(2)；活塞內(nèi)有連通凹坑燃燒室(7)與活塞(6)頂面空間的傾斜小通道(9)；多孔噴油嘴(3)布置在凸臺(tái)(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，其特征在于選擇合適的凸臺(tái)(2)的高度，使在壓縮上止點(diǎn)前后，相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角前后共約10°～28°的范圍內(nèi)缸內(nèi)空間被凸臺(tái)(2)分隔成兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，其特征在于小通道(9)在圓周方向上的布置要保證小通道(9)在凹坑(7)內(nèi)出口端的中心線位于以凹坑(7)中心線為圓心的圓的切線方向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，其特征在于多孔噴油嘴(3)的噴孔對(duì)著小通道(9)在活塞凹坑(7)內(nèi)的出口端。
專利摘要一種內(nèi)燃機(jī)自造切向渦流燃燒室，在缸蓋(1)下表面設(shè)有一和活塞凹坑喉口(8)形狀配合的凸臺(tái)(2)，使在壓縮上止點(diǎn)前后一段時(shí)間內(nèi)缸內(nèi)空間被隔成兩部分，活塞(6)上設(shè)置了若干連通兩部分的小通道(9)，活塞(6)運(yùn)動(dòng)及燃燒導(dǎo)致小通道(9)內(nèi)氣體高速流動(dòng)；因小通道(9)沿圓周方向設(shè)置，使該氣流具有較大切向分速度，利用燃燒室壁面的配合，帶動(dòng)其余流體發(fā)展成為切向渦流。這種燃燒室能使內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性提高，有害排放減少，振動(dòng)、噪聲下降，可靠性改善。
文檔編號(hào)F02F3/26GK2184789SQ94202170
公開日1994年12月7日 申請(qǐng)日期1994年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月29日
發(fā)明者陳燕, 阮振偉 申請(qǐng)人:陳燕, 阮振偉