專利名稱：低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種缸徑在Φ96πιπι-Φ 102mm的單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，尤其是涉及一種環(huán)保型的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室。
背景技術(shù)：
[0002]因排放法規(guī)對單缸柴油機(jī)排放要求不是很高，故對于小缸徑單缸柴油機(jī)，活塞燃燒室多采用直口結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在國家對農(nóng)用機(jī)械的動(dòng)力單元排放要求有了進(jìn)一步提高，因此改進(jìn)活塞結(jié)構(gòu)成為首要任務(wù)。原有的直口型燃燒室，不能形成足夠的擠流，空氣利用率偏低， 造成燃料和空氣的混合效果降低，無法形成理想的可燃混合氣，燃燒不充分，造成排放性能無法達(dá)到排放法規(guī)要求。針對直口型燃燒室這些缺點(diǎn)，目前的柴油機(jī)是通過改收口型燃燒室來解決的，他借鑒多缸機(jī)活塞燃燒室的結(jié)構(gòu)，綜合考慮燃燒室結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及在活塞頂部的位置對缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)和油氣混合的影響，及對柴油機(jī)燃燒性能的影響，當(dāng)空氣由進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸時(shí)產(chǎn)生繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)的進(jìn)氣渦流，并且在壓縮末期，活塞頂上部的環(huán)形空間的空氣擠入燃燒室內(nèi)產(chǎn)生擠氣渦流，以助于燃料和空氣的混合。但由于燃燒室收口角度小，擠氣渦流強(qiáng)度不大，不能達(dá)到理想的油氣混合效果。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，不僅設(shè)計(jì)合理、 工藝性好，而且能最大程度的利用燃燒室內(nèi)的空氣以達(dá)到理想的油氣混合效果，滿足單缸柴油機(jī)高性能、低排放要求。[0004]本實(shí)用新型的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供一種低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，燃燒室設(shè)置在活塞的頂部，其中，所述活塞的直徑在96mm-102mm范圍內(nèi)，所述燃燒室為半分開式燃燒室，所述燃燒室底部具有對稱且中心線相交的兩圓弧面，圓弧半徑C在范圍內(nèi)，深度B在 16mm-17mm范圍內(nèi)；所述兩圓弧面的內(nèi)切線相交構(gòu)成圓錐面，且圓錐面相交處圓滑過渡，所述內(nèi)切線與活塞頂面形成的夾角α在17° -24°范圍內(nèi)；所述兩圓弧面的外切線向所述燃燒室口延伸并在其口部圓滑過渡形成喉口部分。[0006]優(yōu)選地,所述喉口部分直徑A在53mm-57mm范圍內(nèi)，深度G在2mm_2· 5mm范圍內(nèi)， 所述外切線與喉口垂線形成的夾角β在19° -30°范圍內(nèi)。[0007]優(yōu)選地,所述喉口部分與所述活塞頂面的過渡圓角半徑E在范圍內(nèi)，所述喉口部分與所述外切線過渡圓角半徑F在lmm-1. 5mm范圍內(nèi)。[0008]優(yōu)選地，所述圓錐面過渡圓角的半徑D在范圍內(nèi)。[0009]優(yōu)選地，所述燃燒室的中心線與活塞的中心線的縱向距離Y在2. 5mm-4. 5mm范圍內(nèi)，與活塞中心線的橫向距離X在1. Omm-2. Omm范圍內(nèi)。[0010]本實(shí)用新型的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室通過對單缸柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、噴油規(guī)律及氣缸蓋總體布置的分析，合理布置活塞頂部收口型燃燒室形狀和尺寸，減小半分開式燃燒室底部的兩圓弧的半徑，同時(shí)增加圓弧面外切線與活塞頂面的角度，減少喉口部分的直徑，且又減小由兩圓弧面內(nèi)切線形成錐面與活塞頂面的高度，不僅設(shè)計(jì)合理、工藝性好， 而且活塞頂上部的環(huán)形空間的的空氣在擠入燃燒室內(nèi)能形成較強(qiáng)的擠氣渦流，使進(jìn)氣渦流與擠氣渦流能很好的配合，從而改善油氣的混合。[0011]同時(shí)，通過調(diào)整噴油器與燃燒室的相對位置，使油束與燃燒室形狀匹配，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，由于空氣利用率得以提高，從而達(dá)到理想的高性能、低排放的指標(biāo)。采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的燃燒室，能使單缸柴油機(jī)十三工況污染物排放達(dá)到歐洲I號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)油，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


[0012]圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室在活塞頂部的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室在活塞頂部的剖面圖。[0014]圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室與噴油器匹配的油線圖。
具體實(shí)施方式
[0015]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明，使本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。[0016]下面結(jié)合圖1和圖2對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室在活塞頂部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室在活塞頂部的剖面圖。[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，包括設(shè)置在活塞I頂部的燃燒室11，活塞I的直徑在 Φ96πιπι-Φ 102mm的范圍內(nèi)，燃燒室11為半分開式燃燒室，燃燒室11底部具有對稱且中心線相交的兩圓弧面，圓弧半徑C在R4mm-R6mm的范圍內(nèi)，深度 B在16mm-17mm的范圍內(nèi)；兩圓弧面的內(nèi)切線相交構(gòu)成圓錐面，圓錐面過渡圓角的半徑D 在R5mm-R7mm的范圍內(nèi)，且圓錐面相交處圓滑過渡，內(nèi)切線與所述活塞頂面形成夾角α在 17° -24°的范圍內(nèi)；兩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，喉口部分直徑A在Φ53ι πι-Φ57πιπι的范圍內(nèi)，深度G在2mm_2· 5mm的范圍內(nèi)，夕卜切線與喉口垂線形成的夾角β在19° -30°的范圍內(nèi)；喉口部分與活塞頂面的過渡圓角半徑E在 Rlmm-R2mm的范圍內(nèi)，喉口部分與外切線過渡圓角半徑F在Rlmm-Rl. 5mm的范圍內(nèi)。[0018]另外，燃燒室11的中心線與活塞I的中心線的縱向距離Y在2. 5mm-4. 5mm的范圍內(nèi)，與活塞I中心線的橫向距離X在1. Omm-2. Omm的范圍內(nèi)。[0019]本實(shí)用新型的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室通過對單缸柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、噴油規(guī)律及氣缸蓋總體布置的分析，合理布置活塞頂部收口型燃燒室形狀和尺寸，減小半分開式燃燒室底部的兩圓弧的半徑，同時(shí)增加圓弧面外切線與活塞頂面的角度，減少喉口部分的直徑，且又減小由兩圓弧面內(nèi)切線形成錐面與活塞頂面的高度，不僅設(shè)計(jì)合理、工藝性好， 而且活塞頂上部的環(huán)形空間的的空氣在擠入燃燒室內(nèi)能形成較強(qiáng)的擠氣渦流，使進(jìn)氣渦流 與擠氣渦流能很好的配合，從而改善油氣的混合。[0020]圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室與噴油器匹配的 油線圖。通過調(diào)整噴油器22與燃燒室11的相對位置，使油束與燃燒室形狀匹配，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，由于空氣利用率得以提高，從而達(dá)到理想 的高性能、低排放的指標(biāo)。采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的燃燒室，能使單缸柴油機(jī)十三工況污染物 排放達(dá)到歐洲I號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)油，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。[0021]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描 述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式 來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員 在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實(shí)用 新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離 本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修 改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，燃燒室設(shè)置在活塞的頂部，其特征在于，所述活塞的直徑在96_-102_范圍內(nèi)，所述燃燒室為半分開式燃燒室，所述燃燒室底部具有對稱且中心線相交的兩圓弧面，圓弧半徑(C)在范圍內(nèi)，深度⑶在16mm-17mm范圍內(nèi)；所述兩圓弧面的內(nèi)切線相交構(gòu)成圓錐面，且圓錐面相交處圓滑過渡，所述內(nèi)切線與活塞頂面形成的夾角U )在17° -24°范圍內(nèi)；所述兩圓弧面的外切線向所述燃燒室口延伸并在其口部圓滑過渡形成喉口部分。
2.如權(quán)利要求1所述的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，其特征在于，所述喉口部分直徑(A)在53mm-57mm范圍內(nèi)，深度(G)在2mm_2· 5mm范圍內(nèi)，所述外切線與喉口垂線形成的夾角(β)在19° -30°范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，其特征在于，所述喉口部分與所述活塞頂面的過渡圓角半徑(E)在范圍內(nèi)，所述喉口部分與所述外切線過渡圓角半徑(F)在lmm-1· 5mm范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，其特征在于，所述圓錐面過渡圓角的半徑(D)在范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，其特征在于，所述燃燒室的中心線與活塞的中心線的縱向距離(Y)在2. 5mm-4. 5mm范圍內(nèi)，與活塞中心線的橫向距離(X) 在1. Omm-2. Omm范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，包括設(shè)置在活塞頂部的燃燒室，所述活塞的直徑在Φ96mm-Φ102mm的范圍內(nèi)，所述燃燒室為半分開式燃燒室，所述燃燒室底部具有對稱且中心線相交的兩圓弧面，圓弧半徑C在R4mm-R6mm的范圍內(nèi)，深度B在16mm-17mm的范圍內(nèi)，所述兩圓弧面的內(nèi)切線相交構(gòu)成圓錐面，且圓錐面相交處圓滑過渡，所述內(nèi)切線與所述活塞頂面形成夾角α在17°-24°的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的低排放單缸柴油機(jī)活塞燃燒室，不僅設(shè)計(jì)合理、工藝性好，而且能最大程度的利用燃燒室內(nèi)的空氣以達(dá)到理想的油氣混合效果，滿足單缸柴油機(jī)高性能、低排放要求。
文檔編號(hào)F02F3/26GK202851183SQ20122016199
公開日2013年4月3日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者韋士紅, 繆剛 申請人:江蘇揚(yáng)工柴油機(jī)有限公司