[實用新型]一種小缸徑風冷單缸柴油機活塞燃燒室

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020216884.1
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN201843693U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章高偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省恒泰活塞制造有限公司
• 主分類號: F02F3/26
• 分類號: F02F3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種單缸柴油機活塞燃燒室，特別是小缸徑風冷單缸直噴式柴油機用的低排放燃燒室。

背景技術(shù)

單缸直噴式柴油機主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械等非道路機械設(shè)備，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。隨著人們對環(huán)境要求的提高，對單缸柴油機排放的控制也在不斷加強。直噴式柴油機有害排放主要取決于柴油機混合氣的形成及缸內(nèi)燃燒過程，而混合氣的形成與燃燒過程的好壞又取決于噴油系統(tǒng)、燃燒室以及進氣運動之間的合理匹配，且柴油機動力性與經(jīng)濟性的提高也于其有著緊密的聯(lián)系。

燃燒室位于活塞的頂部，其形狀和結(jié)構(gòu)直接影響混合氣形成中的渦流和紊流質(zhì)量。為使在壓縮末期增加活塞頂上部環(huán)形空間的空氣擠入燃燒室內(nèi)產(chǎn)生擠流的強度，提高油氣混合的質(zhì)量，現(xiàn)在多采用縮口ω型燃燒室，以提高空氣的利用率。對小缸徑直噴柴油機而言，由于受燃燒室結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計空間的限制，燃燒室偏心量大，燃燒室口徑小，噴霧油束的著壁量多；加上柴油機轉(zhuǎn)速高，燃燒絕對時間相對縮短，在有限的容積和極短的時間內(nèi)組織好油氣的混合比較困難；燃燒過程組織與中大缸徑柴油機更為復雜。因此對燃燒室的合理設(shè)計和優(yōu)化來提高空氣利用率，使油氣在燃燒室內(nèi)盡量等空燃比混合，使局部混合氣盡可能的均勻，是小缸徑直噴柴油機燃燒過程組織與排放控制的難點。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種小缸徑直噴式單缸風冷柴油機的活塞燃燒室，以降低小型單缸風冷柴油機污染物的排放。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種低排放單缸風冷柴油機活塞燃燒室，它包括ω型燃燒室，所述ω型燃燒室設(shè)置在活塞的頂部，所述活塞直徑為75～80mm，燃燒室中心距活塞中心在x方向為2～4mm，在y方向為1～3mm，燃燒室底部是由沿燃燒室中心線對稱的圓弧面組成，其凹坑深度為10～12mm，圓弧面的半徑為3～5mm，燃燒室中部設(shè)置成圓錐面，并與燃燒室底部的圓弧面相切，圓錐面的錐角為100～150°，圓錐面頂點到活塞頂面的距離為4～6mm，圓弧面的外切線向燃燒室口延伸并在其口部圓滑過渡形成喉口部分，喉口直徑為33～37mm，且圓弧面的外切線與喉口垂線形成的夾角為45～60°，喉口與活塞頂面的過渡圓角半徑為1～2mm，燃燒室底部最大直徑為40～47mm，縮口ω型燃燒室的縮口比為0.7～0.95，整個燃燒室的容積為10.5～15ml。

本實用新型通過合理布置縮口型燃燒室的形狀和尺寸，使活塞頂部的環(huán)形空間的空氣在擠入燃燒室內(nèi)能產(chǎn)生較強的擠氣渦流，使擠氣渦流與進氣渦流很好的配合，從而改善油氣的混合；同時，通過合理組織進氣以及調(diào)整噴油器與燃燒室的相對位置，使油束在燃燒室內(nèi)的空間分布更加合理，油氣混合更加理想。經(jīng)試驗驗證，采用本實用新型燃燒室的小型風冷單缸柴油機的污染物排放達到了GB?20891-2007非道路柴油機國Ⅱ排放標準和EPAⅣ排放法規(guī)的要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。

圖1是燃燒室在活塞頂部的位置。

圖2是位于活塞頂部的燃燒室結(jié)構(gòu)圖。

其中：X-x方向上燃燒室中心距活塞中心的距離，Y-y方向上燃燒室中心距活塞中心的距離，1-ω型燃燒室，D-ω型燃燒室底部圓弧面最大直徑，D1-ω型燃燒室的喉口直徑，d-燃燒室凹坑深度，d1-燃燒室內(nèi)圓錐面頂點到活塞頂面的距離，R-燃燒室底部圓弧面半徑，r-喉口與活塞頂面的過渡圓角半徑，α-燃燒室圓錐面錐角，β-圓弧面的外切線與喉口垂線形成的夾角。

具體實施方式

本實用新型為單缸柴油機活塞燃燒室，其外徑為78mm，它包括ω型燃燒室1，所述ω型燃燒室設(shè)置在活塞頂部，燃燒室中心距所在垂直活塞中心軸線平面活塞中心X為2.5mm，Y為1.5mm，燃燒室喉口直徑d為34mm，燃燒室底部最大直徑D為42mm，喉口與活塞頂面的過渡圓角半徑r為1mm，縮口比D1/D為0.81，燃燒室凹坑深度d為11mm，燃燒室底部圓弧面的半徑R為4mm，燃燒室圓錐面的錐角α為140°，圓錐面頂點到活塞頂面的距離d1為4mm，圓弧面的外切線與喉口垂線形成的夾角β為50°，整個燃燒室容積為11.8ml。