[發(fā)明專利]燃燒系統(tǒng)及對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510020506.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN104775890B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.雷科德;R.J.普里穆斯;V.古馬達(dá)韋利;J.H.亞格爾;O.C.阿金耶米;A.E.克林貝爾;T.M.拉韋圖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F02B23/10
• 分類號(hào): F02B23/10;F02D15/00;F02D41/30;F02F3/26;F02M61/18
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍,肖日松

1.一種燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒系統(tǒng)包括：

氣缸(202)，所述氣缸(202)具有中心軸(228)；

活塞頂(232)，所述活塞頂(232)包括活塞頂碗(236)，所述活塞頂碗(236)具有居中在所述中心軸(228)上的中心頂點(diǎn)(310)以及弧形底部(312)，所述活塞頂碗通過弧形過渡部從所述弧形底部過渡到活塞頂?shù)捻斆妫龌⌒芜^渡部具有過渡半徑；

燃燒室(240)，所述燃燒室(240)具有提供15∶1的壓縮比的體積，所述燃燒室(240)由所述活塞頂碗、氣缸的側(cè)面以及氣缸的頂部構(gòu)成；以及

中央燃料噴射器，所述中央燃料噴射器(230)可操作地將燃料直接噴射到所述燃燒室(240)內(nèi)，所述中央燃料噴射器沿所述中心軸軸向地設(shè)置并設(shè)置在所述氣缸的氣缸蓋中并且包括八個(gè)噴嘴孔，其中所述八個(gè)噴嘴孔的出口圍繞所述中心軸對(duì)稱設(shè)置并且沿中央燃料噴射器的噴嘴(402)的外周設(shè)置，其中所述八個(gè)噴嘴孔圍繞所述中心軸對(duì)稱設(shè)置并且沿圓頂形的所述噴嘴(402)的外周設(shè)置，并且其中每個(gè)噴嘴孔的K因數(shù)為5，所述K因數(shù)定義為每個(gè)噴嘴孔的入口直徑與出口直徑之間的差再除以10微米的換算系數(shù)，并且其中所述噴嘴的噴嘴頭的圓頂高度約為噴嘴頭的直徑的一半。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞頂碗(236)圍繞所述中心軸(228)對(duì)稱，其中所述中心頂點(diǎn)(310)的高度等于所述活塞頂(232)的頂面(306)的高度，所述弧形底部(312)凹陷到所述中心頂點(diǎn)(310)的所述高度下方并且圍繞所述中心頂點(diǎn)(310)對(duì)稱設(shè)置，并且其中所述中心頂點(diǎn)(310)呈凸面球形，其具有從3mm到5mm范圍內(nèi)的頂點(diǎn)半徑，所述弧形底部(312)具有凹面形狀，其具有從16mm到20mm范圍內(nèi)的底部半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述中央燃料噴射器在約10,000kPa的壓力下具有從92cm³/s到94cm³/s的噴嘴流速，所述噴嘴流速基于所述八個(gè)噴嘴孔以及所述噴嘴孔的所述K因數(shù)，其中活塞頂包括沿中心軸居中并定位在所述中心頂點(diǎn)下面的中心孔以及圍繞所述中心孔定位并在所述活塞頂碗下面的空腔部分。

4.一種燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒系統(tǒng)包括：

氣缸，所述氣缸具有中心軸；

活塞頂，所述活塞頂包括活塞頂碗，所述活塞頂碗具有居中在所述中心軸上的中心頂點(diǎn)以及弧形底部，所述活塞頂碗通過弧形過渡部從所述弧形底部過渡到活塞頂?shù)捻斆妫龌⌒芜^渡部具有過渡半徑，所述活塞頂碗形成燃燒室，所述燃燒室具有提供15∶1的壓縮比的體積；

中央燃料噴射器，其用于將燃料噴射到所述燃燒室內(nèi)，所述中央燃料噴射器沿所述中心軸軸向地設(shè)置并設(shè)置在所述氣缸的氣缸蓋中并且包括八個(gè)噴嘴孔，其中每個(gè)噴嘴孔都包括出口，并且所述八個(gè)噴嘴孔的所述出口圍繞所述中心軸對(duì)稱設(shè)置并且沿中央燃料噴射器的噴嘴(402)的外周設(shè)置，

排氣通道(116)其中所述排氣通道(116)不具有后處理系統(tǒng)且不包括排氣催化劑或微粒過濾器，并且其中所述八個(gè)噴嘴孔中的每個(gè)噴嘴孔的K因數(shù)為5，用于提供在約10,000kPa的壓力下93.1cm³/s的噴嘴流速，所述K因數(shù)定義為每個(gè)噴嘴孔的入口直徑與出口直徑之間的差再除以10微米的換算系數(shù)，并且所述中央燃料噴射器的噴嘴具有在約135度到約140度范圍內(nèi)的噴射角，所述噴射角由八個(gè)噴嘴孔中穿過所述中心軸而相對(duì)的噴嘴孔的位置限定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器(180)，所述控制器(180)包括微處理器，所述微處理器具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于啟動(dòng)所述中央燃料噴射器以將燃料噴射到所述燃燒室內(nèi)，以操作所述燃燒系統(tǒng)所安裝在的發(fā)動(dòng)機(jī)(104)在15∶1的壓縮比下運(yùn)行燃燒，其中所述中心頂點(diǎn)的高度等于所述活塞頂?shù)捻斆娴母叨取?!-- SIPO -->