[發(fā)明專利]一種柴油機(jī)斜切唇口燃燒室

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710060512.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106593621A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳長(zhǎng)軍;胡芳;包寧;金華玉;趙偉;王宏;李鵬;陳海娥;崔曉娟;侯福建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): F02B23/00
• 分類號(hào): F02B23/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司22201
• 代理人: 杜森垚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種柴油機(jī)用斜切唇口燃燒室。

背景技術(shù)

節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。在柴油機(jī)中無(wú)法同時(shí)降低油耗和NOx排放。這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)為擴(kuò)散燃燒，噴入缸內(nèi)的燃油集中在局部燃燒，造成局部高溫缺氧，生成大量碳煙，影響油耗，而在富氧區(qū)域又會(huì)生成NOx。為了降低排放，最理想的燃燒模式應(yīng)弱化前期混合，加快中后期燃燒，通過(guò)控制燃燒放熱速率來(lái)降低排放，提高燃燒效率。

為了進(jìn)一步降低油耗，爆發(fā)壓力提高，活塞的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷更加苛刻，對(duì)活塞可靠性也有更高要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠同時(shí)降低油耗、NOx排放并且可以提高活塞可靠性和燃燒效率的燃燒室，通過(guò)燃油噴射與燃燒室配合，使混合氣分布更加合理，充分利用缸內(nèi)的氧氣和空間。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的：

一種柴油機(jī)斜切唇口燃燒室，包括燃燒室凹坑區(qū)、唇口區(qū)和中心凸臺(tái)區(qū)；唇口區(qū)斜切線與活塞頂面成一定角度；凹坑區(qū)與唇口區(qū)相接且向燃燒室外部凸出；中心凸臺(tái)區(qū)與凹坑區(qū)相接且向燃燒室內(nèi)部凸起，中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面成一定角度。

進(jìn)一步地，所述凹坑區(qū)的直徑D1＝0.5～0.7D，坑深H1＝0.13～0.17D，其中D為柴油機(jī)缸徑。

進(jìn)一步地，所述凹坑區(qū)與唇口區(qū)相接處縮口直徑D2＝0.55～0.65D，唇口區(qū)與唇口區(qū)斜切線相接處直徑D3＝0.65～0.75D，唇口區(qū)坑深H2＝0.035～0.045D，唇口區(qū)活塞頂面直徑D4＝0.75～0.85D，唇口區(qū)斜切線深度H3＝0.024～0.035D，唇口區(qū)斜切線與活塞頂面所成角度α1＝130～160°，其中D為柴油機(jī)缸徑。

進(jìn)一步地，所述中心凸臺(tái)區(qū)凸臺(tái)深度H4＝0.04～0.055D，凸臺(tái)兩側(cè)斜面所成角度α2＝130～150°，中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面與凹坑區(qū)相交處圓直徑D5＝0.3～0.5D，其中D為柴油機(jī)缸徑。

斜切唇口燃燒室通過(guò)唇口區(qū)燃燒室斜切，可降低活塞開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，提高活塞可靠性。燃燒室斜切還使得在大負(fù)荷工況下，在燃燒中后期可以使多余的燃油能夠沿著斜切線向其他富氧區(qū)域運(yùn)動(dòng)，提高空氣利用率，從而提高燃燒效率，后燃增加也可以使前期生成的碳煙排放迅速氧化，最終碳煙生成降低；中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面角度α2增大可以減小無(wú)效容積，并且不會(huì)造成燃油干涉，從而提高熱效率。以上燃燒室形狀修改可以充分利用各處氧氣，有序高效燃燒，同時(shí)因?yàn)楦浞值乩酶鞑糠挚臻g，燃燒溫度總體降低，抑制NOx生成。最終，達(dá)到高效燃燒、低排放、高可靠性的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的斜切唇口燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方案

一種柴油機(jī)斜切唇口燃燒室，如圖1所示，燃燒室包括凹坑區(qū)1、唇口區(qū)2和中心凸臺(tái)區(qū)3，其中唇口區(qū)斜切線4與活塞頂面成一定角度α1，消除尖角；凹坑區(qū)1與唇口區(qū)2相接且向燃燒室外部凸出，中心凸臺(tái)區(qū)3與凹坑區(qū)1相接且向燃燒室內(nèi)部凸起，中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面成一定角度α2，減小無(wú)效容積，提高壓縮比。

凹坑區(qū)1的直徑D1＝0.5～0.7D，坑深H1＝0.13～0.17D，凹坑區(qū)1與唇口區(qū)2相接處縮口直徑D2＝0.55～0.65D，唇口區(qū)2坑深H2＝0.035～0.045D，唇口區(qū)2與斜切線4相接處直徑D3＝0.65～0.75D，唇口區(qū)活塞頂面直徑D4＝0.75～0.85D，唇口區(qū)斜切線4深度H3＝0.024～0.035D，唇口區(qū)斜切線4與活塞頂面所成角度α1＝130～160°，中心凸臺(tái)區(qū)3是一個(gè)圓臺(tái)，凸臺(tái)深度H4＝0.04～0.055D，凸臺(tái)兩側(cè)斜面所成角度α2＝130～150°，中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面與凹坑區(qū)相交處圓直徑D5＝0.2～0.4D，其中D為柴油機(jī)缸徑。

柴油機(jī)斜切唇口燃燒室通過(guò)唇口區(qū)燃燒室斜切，可降低活塞開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，提高活塞可靠性。燃燒室斜切還使得在大負(fù)荷工況下，在燃燒中后期可以使多余的燃油能夠沿著斜切線向其他富氧區(qū)域運(yùn)動(dòng)，提高空氣利用率，從而提高燃燒效率，后燃增加也可以使前期生成的碳煙排放迅速氧化，最終碳煙生成降低；中心凸臺(tái)兩側(cè)斜面角度α2增大可以減小無(wú)效容積，并且不會(huì)造成燃油干涉，從而提高熱效率。以上燃燒室形狀修改可以充分利用各處氧氣，有序高效燃燒，同時(shí)因?yàn)楦浞值乩酶鞑糠挚臻g，燃燒溫度總體降低，抑制NOx生成。最終，達(dá)到高效燃燒、低排放、高可靠性的效果。

實(shí)施例1