[發明專利]擾流型天然氣發動機的燃燒室

在審

• 申請號: 202010765879.4
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111749812A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 曾麗麗;李軍成;韋良錦;朱贊;覃玉峰;李之華
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F02F3/26
• 分類號: F02F3/26;F02B23/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 董云海;宋亞超

本發明公開了一種擾流型天然氣發動機的燃燒室，其設置在活塞的頂部，活塞的頂部的環形區域上設置有氣缸的制動排氣門讓位坑，氣缸的頂部設置有近端進氣道底孔倒角和遠端進氣道底孔倒角，燃燒室包括至少兩個擾流斜槽，其設置在環形區域上，每個擾流斜槽貫通環形區域，擾流斜槽的橫向截面呈L狀。本發明的燃燒室的擾流斜槽的設置能夠增加活塞頂面環形區域內的湍動能。

技術領域

本發明是關于天然氣發動機領域，特別是關于一種螺旋氣道的擾流型天然氣發動機的燃燒室。

背景技術

天然氣發動機燃燒室結構對缸內湍流強度有明顯影響，通過優化燃燒室形狀，增加缸內湍流強度，提高火焰傳播速度，對提升天然氣發動機動力性、經濟性有非常重要的意義。

目前商用天然氣發動機大多數從柴油機上改進開發而來，天然氣發動機沿用原柴油機的蝸殼氣道，氣道性能以渦流為主，滾流為輔。天然氣發動機的燃燒室不能直接沿用柴油機，通過重新設計后，天然氣發動機的燃燒室一般為直筒型或者微縮口型，天然氣發動機的活塞頂面一般會設計制動排氣門對應的氣門讓位坑1(即制動排氣門讓位坑，參見圖1)，除此之外活塞頂面再無其他特征。現有方案中，活塞搭配螺旋進氣道后，壓縮末期時，氣流在缸內形成有序運動的大尺度渦流，在活塞頂面，特別是進氣道附近的環形區域因無阻擋或導向而使氣流無法破碎成小尺度渦團，導致活塞頂面環形區域內的湍動能遠低于燃燒室凹坑內的湍動能。當火焰從燃燒室中心傳播到遠端區域時，火焰傳播速度減慢，即燃燒后期的火焰傳播速度低于燃燒初期的火焰傳播速度，導致熱效率下降。同時增加遠端混合氣發生自燃的機率，導致爆震邊界變窄。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種擾流型天然氣發動機的燃燒室，其擾流斜槽的設置能夠很好地克服現有技術的燃燒室的上述缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種擾流型天然氣發動機的燃燒室，其設置在活塞的頂部，活塞的頂部的環形區域上設置有氣缸的制動排氣門讓位坑，氣缸的頂部設置有近端進氣道底孔倒角和遠端進氣道底孔倒角，燃燒室包括至少兩個擾流斜槽，其設置在環形區域上，每個擾流斜槽貫通環形區域，擾流斜槽的橫向截面呈L狀。

在一優選的實施方式中，至少兩個擾流斜槽的其中之一位于近端進氣道底孔倒角和遠端進氣道底孔倒角之間的下方，另一個位于遠端進氣道底孔倒角一側的下方。

在一優選的實施方式中，擾流斜槽從活塞頂部俯視形狀具有長邊和短邊，短邊平行于一條環形區域的中心線，且短邊距與其平行的環形區域的中心線的距離介于4～6mm。

在一優選的實施方式中，短邊與環形區域的豎直方向的中心線的夾角介于20～30°之間。

在一優選的實施方式中，至少兩個擾流斜槽的短邊之間的夾角介于90～100°之間。

在一優選的實施方式中，擾流斜槽的俯視總長度介于22～24mm。

在一優選的實施方式中，擾流斜槽的橫向截面的L形短邊與活塞豎直方向的中心線的夾角介于25～35°之間。

在一優選的實施方式中，擾流斜槽的橫向截面的L形短邊與L形長邊之間為圓角過渡。

在一優選的實施方式中，擾流斜槽距活塞的頂面的最大深度介于2～3mm。

與現有技術相比，本發明的擾流型天然氣發動機的燃燒室具有以下有益效果：本方案在燃燒室頂部的環形區域上設置了擾流斜槽，擾流斜槽能夠增加活塞頂面環形區域內的湍動能。同時加快燃燒后期的火焰傳播速度，提高熱效率。進而降低遠端混合氣發生自燃的機率，擴寬爆震邊界。

附圖說明

圖1是根據現有技術一實施方式的活塞頂面的立體示意圖；