[其他]用淺W型燃燒室組織油膜霧化燃燒

在審

• 申請號: 101986000004092
• 申請日: 1986-06-18
• 公開（公告）號: CN86104092B
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發明（設計）人: 胡國陳;許鋒
• 申請（專利權）人: 大連工學院
• 代理公司: 大連工學院專利事務所
• 代理人: 花向陽;裴毓英

一種采用多孔噴油器與燃燒室相配合組織油膜霧化燃燒的方式，屬于直噴式發動機的燃燒系統，其主要構成為：采用大敞口淺Ｗ形燃燒室和小承壓面積比、小壓力室多孔噴油器。噴孔的夾角十分接近燃燒室的錐角，以便于把一定數量的燃油噴射到燃燒室壁上，形成油膜，其余燃油仍分布在燃燒室空間，從而實現油膜霧化燃燒。這種燃燒方式，既能降低爆壓，又能減少后燃和冒煙，并且，使發動機的經濟性得到改善。

一種用多孔噴油器與淺W形燃燒室相配合組織油膜霧化燃燒，屬于直接噴射式發動機的燃燒系統。

在現有技術中，公知的直噴式發動機的燃燒系統大都采用空間霧化燃燒，其主要手段是讓多孔噴油器的噴注與燃燒室的形狀相配合，以利于混合氣的形成，但這種燃燒方式也不夠完善，主要是混合氣形成不夠均勻，因為較長的噴油持續期，產生邊噴油邊燃燒的現象，很難消除火包油的擴散燃燒。由于燃油都分布在燃燒室的空間，缸內燃燒一旦發生，直接參與燃燒的始燃量較多，就很難對爆壓、壓升率等加以控制。在燃燒中后期，由于對混合氣形成不利，易產生不完全燃燒、冒煙等。

本發明的目的在于，從組織油膜霧化燃燒出發，通過在燃燒室壁上形成油膜的方法來減少燃燒室的空間霧化燃油量，從而控制缸內燃燒的始燃量。并且，選用噴油速率較高的噴油器，縮短噴油持續期，把著火點控制在上死點附近，實現降低燃壓，減少后燃和冒煙，使發動機的燃燒得到改善。

本發明的技術解決方案是：一種用設置在中速柴油機活塞頂部的淺W形燃燒室與多孔噴油器噴束形狀相匹配組織直噴式缸內油膜霧化燃燒的系統，該系統包括：一個設置在活塞頂部的淺W形燃燒室，其主要尺寸關系為：燃燒室直徑d_k（0.81～0.85）×缸徑D，深度h＝（0.074～0.087）×缸徑D，圓弧半徑R≤深度h，頂部錐角α＝145～150度，頂隙S₀＝（0.4～0.6）×深度h;一個多孔噴油器，它具有：8～16個噴孔，噴孔夾角β比燃燒室頂部錐角α小0～10度;該系統組織油膜霧化燃燒是：在缸內著火前，噴油器將70～100%的燃油噴入缸內，以及，其技術特點在于：在活塞位于上死點時，噴油器的噴束在燃燒室錐部上的內落點在直徑d₁＝（0.3～0.45）d_k的位置上。

對上述技術解決方案的說明如下：

直噴式油膜霧化燃燒，在組織混合氣形成及燃燒放熱方面，它既不同于傳統的空間霧化燃燒方式，也不同于M燃燒方式，即其特點為：利用油膜，減少霧化量，控制始燃量。同時，縮短噴油持續期，力求在著火前把燃油噴入缸內，并且，把著火點控制在上死點附近。

上述的燃燒室具有大敞口淺W形的結構，燃燒室的上口一般略帶收口，以防燃油從該處沖出去。燃燒室的環部至少由一般圓弧構成，并且與燃燒室的錐部成切向連接。上述的環部究竟采用幾段圓弧或多大的圓弧半徑，必須滿足在該環部均勻地形成油膜的要求，其錐頭通常加工成圓弧形并高出活塞頂面，當然錐頭也可保留錐尖并低于活塞頂面。

為了在上述的燃燒室的錐部和環部形成均勻的油膜，噴油器噴孔的夾角一般和上述燃燒室錐部的錐角相等或略小。這種噴油器針閥的承壓面積比較小，因此，具有較高的噴油率。上述的噴油器噴出的燃油有相當數量涂布在上述燃燒室的下錐部和環部形成油膜，其余燃油仍分布在該燃燒室的空間。這就是組織油膜霧化燃燒的關鍵所在。

附圖說明

附圖是一種淺W形燃燒室結構及與油束的配合示意圖。

下面是本發明的最佳實施例，通過對該實施例的描述和附圖給出本發明的細節。

對于組織直噴式油膜霧化燃燒，試驗用發動機之一是：二沖程回流掃氣中速單缸柴油機，缸徑D＝150毫米，行程S＝225毫米，轉速n＝750轉/分，持續功率N_c＝35.25馬力，壓縮比ε＝15。如圖所示，部件〔1〕是活塞，淺W燃燒室就設置在活塞頂部，并對其中心成對稱布置，圖中的活塞〔1〕處于上死點位置。部件〔2〕是噴油器，部件〔3〕是氣缸蓋噴油器〔2〕就安裝在氣缸蓋〔3〕上，并位于淺W燃燒室中心的正上方，部件〔4〕是氣缸。