[其他]液體燃料噴射離散燃燒內燃機

無效

• 申請號: 85108366
• 申請日: 1985-11-14
• 公開（公告）號: CN85108366B
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 張培榕
• 申請（專利權）人: 華中工學院
• 主分類號: F02B23/02
• 分類號: F02B23/02;F02B23/06
• 代理公司: 華中工學院專利事務所
• 代理人: 駱如碧,戚昌文

本發明屬于液體燃料直噴式內燃機。

在液體燃料噴射壓燃式內燃機的活塞頭部的深坑燃燒室中，設置表面具有凸臺或凹槽的并覆蓋催化劑的圓錐形鑲塊結構是改善工質形成和燃燒過程的一種方法，這種內燃機在GB2129489中已經被提出，該專利文獻專門介紹了這種內燃機燃燒室中的催化裝置，它是靠螺釘緊固在活塞頭部深坑燃燒室中的圓錐形組合式鑲塊，用耐熱材料制成，它的表面呈一連串的等距離螺旋形的凸臺或凹槽，并鍍有象白金合金那樣的催化劑。在這種內燃機氣缸頭部布置一噴油器，其軸線與圓錐形鑲塊的軸線幾乎重合。在這種內燃機壓縮期間，活塞頂面與氣缸蓋底面之間的空氣被擠入深坑燃燒室，被擠入燃燒室中的空氣的大部分是流經圓錐形鑲塊的凸臺或凹槽，而受到干擾，呈旋轉狀態。燃油一般是沿著噴油器軸線方向噴入燃燒室，并被圓錐形鑲塊離散，與流經此處的空氣充分地混合、加熱和催化，從而改善工質形成和燃燒過程。

但這種涂有催化劑的圓錐形燃油噴柱離散鑲塊的內燃機，其活塞頭部的燃燒室只能是回轉體式的深坑燃燒室，不可能是淺盆形燃燒室因無法在燃燒室中產生擠壓旋流，所以該技術無法應用于具有淺盆形燃燒室的高、中和低速內燃機;另外，該技術因深坑燃燒室的熱損失比較大，故其燃油消耗率較高。

本發明所提供的內燃機可以克服上述不足之處。

本發明是一種液體燃料噴射離散燃燒內燃機。這種內燃機是以設置在氣缸蓋底部或設置在活塞頭部淺盆式、深坑式燃燒室中的燃油噴柱離散塊為主要形式。

在這種內燃機的氣缸蓋中布置一只噴油器，在每一個噴孔的前緣適當距離1處設置一個橫截面形狀一般呈錐形的燃油噴柱離散塊，每一燃油噴柱對著每一個燃油噴柱離散塊噴射，而被離散成一部分或幾部分，并被引向燃燒室適當處，使更多的空氣與燃油混合，增加燃油與空氣的混合速度，改善油氣當量比在燃燒室中的時空分布，提高燃燒速度，改善了內燃機的工質形成和燃燒過程，提高了內燃機的經濟性。

本發明的優點是：不僅保持了這種圓錐形離散塊離散燃油噴柱所取得的效果，而且改進了這種燃油噴柱離散塊的結構形式，能廣泛地應用于活塞頭部呈淺盆式、深坑式的高、中和低速內燃機，并使其有高的經濟性。

本發明的內燃機包含兩種基本形式。第一種基本形式是關于汽缸內的進氣無旋流的液體燃料直噴式內燃機，它具有軸向單孔、軸針式單孔或多孔的噴油器，它被布置在氣缸蓋的汽缸邊緣處，整個燃燒室布置在活塞頭部，且以“半ω”形為最佳形狀，在氣缸蓋底部或“半ω”燃燒室中距噴孔1處設置燃油噴柱離散塊。第二種基本形式的直噴式內燃機是關于汽缸內的進氣是無旋流或弱旋流的，它具有多孔噴油器，噴油器的噴嘴一般設置在氣缸蓋的中央位置，整個燃燒室設置在活塞頭部，呈淺盆形或深坑形，在氣缸蓋底部或在活塞頭部的燃燒室中設置燃油噴柱離散塊。

在本發明的內燃機里，燃油噴柱離散塊的橫截面形狀、離散角θ、離散槽寬W和前緣距離1是影響燃油空氣比在燃燒室中分布的主要參數之一。燃油噴柱離散塊的橫截面形狀一般呈錐形或單面斜邊形，錐角兩邊的型線或單面斜邊形的型線一般是直線、折線、弧線或它們的組合型;離散角0°＜θ＜180°;前緣距離5毫米＜1＜L₁（L₁為無燃油噴柱離散塊時燃油噴柱的核心長度）;離散槽寬度0≤W≤4/10φ1（φ1為在前緣距離1處的燃油噴柱橫截面的最大直徑）。

燃油噴柱離散塊一般由耐熱材料制成。它與氣缸蓋或活塞頭部燃燒室的聯接方式是分散組合、整體組合和整體式結構。

本發明將通過圖例予以描述，參見附圖，其中：圖1a、2a、3a和4a表示通過活塞、燃燒室、燃油噴柱離散塊、噴油器、氣缸蓋和汽缸體的局部縱部面圖;圖1b表示圖1a中過中、B的局部剖面圖;圖2b表示圖2a中通過C、D的局部剖面圖;圖3b表示圖3a中活塞頂的俯視圖;圖4b表示圖4a中過E、F的局部剖面圖。燃油噴柱離散塊在各圖中的編號相同。

首先，圖1是本發明的內燃機的第一種基本形式的圖例。具有軸針式單孔的噴油器〔7〕傾斜地布置在氣缸蓋〔5〕進、排氣閥之間的汽缸邊緣處，這樣可以獲得足夠長的燃油噴柱，且避免燃油噴柱離散塊與進氣閥相碰撞而有利于實現內燃機增壓。為了迎合燃油噴柱離散后的形狀和有利于組織燃燒室中的氣流運動，活塞〔3〕的頭部燃燒室〔4〕呈“半ω”形。燃油噴柱離散塊〔1〕是鑲在氣缸頭部的套筒〔6〕的一部分，靠噴油器〔7〕壓緊和定位銷定位，噴孔到燃油噴柱離散塊〔1〕的距離為1，其橫截面的基本形狀呈錐形，離散錐角為θ，錐角的兩邊是弧線型〔8〕，離散槽寬度為W，燃油噴柱被分解為三部分。