[實用新型]一種柴油機燃燒室

無效

• 申請號: 200920145101.2
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN201474766U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 陳衛鋒;劉廣智;丁洪春;羅福強;夏基勝;謝曙光;李冬麗;徐超
• 申請（專利權）人: 鹽城興動機械有限公司
• 主分類號: F02B23/04
• 分類號: F02B23/04;F02F3/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李贊堅;逯長明

本實用新型要求于2009年1月9日提交的申請號為200910000753.1、名稱為“一種柴油機燃燒室”中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合于本實用新型之中。

技術領域

本實用新型涉及內燃發動機的燃燒室，特別涉及一種渦流室式柴油機的主燃燒室。

背景技術

柴油機采用壓縮點火燃燒工作過程，在壓縮沖程末氣缸內的空氣被壓縮而溫度升高并積聚在燃燒室內，噴油器向燃燒室內的高溫氣體噴入高壓油束并霧化混合，繼而著火燃燒。現有的燃燒室分直接噴射式和間接噴射式兩大類，渦流室式燃燒室屬于間接噴射式。其一般由主、副兩部分組成，其中：副燃燒室也稱渦流室，設置于柴油機氣缸蓋內；主燃燒室設置于活塞頂部，由活塞頂上的凹坑和氣缸蓋底面圍成的空間組成；兩者之間有一截面積較小的渦流室通道相連接。工作時，燃油噴進渦流室首先著火燃燒，然后通過渦流室通道進入主燃燒室繼續混合燃燒。由于噴油霧化時間極短，缸內混合氣很不均勻，從而降低燃燒的質量，進而影響柴油機的動力性、經濟性和排放性；可見，要使油氣均勻混合，就必須加強主副燃燒室內空氣的流動速度。因此，主燃燒室的基本要求是：在壓縮沖程中，將缸內空氣通過渦流室通道強制導入渦流室內形成高速旋轉渦流，以利于噴油初期渦流室內混合氣的形成，同時在主燃燒室內形成擾動強烈的擠流；當柴油機著火后，渦流室內的熾熱火焰裹帶著未燃濃混合氣噴出渦流室通道時，主燃燒室以特殊的形狀引導其盡可能快速地均勻分布于主燃燒室內，促使未燃濃混合氣與主燃燒室內的空氣均勻迅速地二次混合并燃燒。

由此可見，主燃燒室在整個渦流室式柴油機的燃燒過程中起到極其重要的作用。特別是，在著火燃燒的初期，活塞尚處于上止點附近，構成主燃燒室容積的空間很小，通常只有氣缸容積的2％-3％，而且其中有相當一部分被氣體運動不良的氣門凹坑占據著，所以如何加快渦流室通道所噴出的火焰及未燃濃混合氣火焰在主燃燒室內包括氣門凹坑內的運動速度和二次混合的質量，就成了渦流室式燃燒系統的技術目標。而主燃燒室的幾何形狀、尺寸以及與氣門凹坑位置之間的匹配是改善油氣混合和燃燒的核心所在。通常，渦流室式柴油機的主燃燒室采用所謂“鏟擊型”結構或“雙渦坑型”結構。

請參見圖1、圖2，其中：圖1是一現有柴油機“鏟擊型”燃燒室的俯視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。所述主燃燒室100，設置于柴油機活塞102的頂部，其側壁由依次連接的圓弧面103、圓弧面104、圓弧面105、圓弧面106、圓弧面107圍成；并且，所述圓弧面103、圓弧面104與圓弧面107、圓弧面105與圓弧面106分別關于燃燒室中心面101對稱。如圖2所示，底壁108為平面，兩翼燃燒室末端側邊的圓弧面105、圓弧面106是與燃燒室底壁108相切的圓柱面，上述燃燒室側壁、底壁與氣缸蓋底平面圍合，形成所謂“鏟擊型”的燃燒室100。

該“鏟擊型”燃燒室，把渦流室噴出的燃燒氣體及未燃濃混合氣沿兩翼的弧形槽導向氣缸的周邊，再相遇對撞而形成二次渦流，形成燃油與缸內剩余空氣的混合和燃燒。由于其端部圓弧面與內圓弧面處形成縮口，擠流面積小，內圓弧面的導向作用較弱，壓縮沖程末形成的擠流和紊流不足，加之渦流室噴出的高速燃氣互相碰撞造成較大的能量損失；因此混合氣品質不高，燃燒質量不盡人意，從而影響柴油機經濟性、動力性、排放性。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種柴油機燃燒室，可提高柴油機的經濟性、動力性、排放性。

為解決以上技術問題，本實用新型提供一種柴油機燃燒室，設置于活塞頂部；以渦流室通道口中心線與活塞中心線所確定平面為燃燒室對稱面，所述燃燒室分成兩個半燃燒室，兩者在燃燒室對稱面處連通，其中，一個半燃燒室與進氣門凹坑連通，另一個半燃燒室與排氣門凹坑連通，其特征在于，所述燃燒室的外壁面由一組不同曲率的外弧面圓滑連接構成，且外壁面在活塞頂平面上的截交線凹向活塞中心；所述燃燒室的內壁面由兩個對稱分布的扭曲螺旋錐狀面構成；外壁面與內壁面相交，使所述燃燒室深度在活塞周向上自對稱面向兩翼減小、在活塞徑向上自內側向外側增加。

優選地，每個扭曲螺旋錐狀面，由一端以兩個半燃燒室內壁面交線與活塞頂平面的交點為導點、另一端以外壁面上的圓柱螺旋線為曲導線運動的直母線構成；并且，每個扭曲螺旋錐狀面的起始素線為兩個半燃燒室內壁面交線、終結素線為活塞頂平面與內壁面交線，外側輪廓由內壁面與外壁面間的相貫線和過渡圓角構成。