專利名稱:采用傘噴噴油器的燃燒室的制作方法
一種采用傘噴噴油器的燃燒室，其屬于直接噴射式發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的直噴式發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)大都采用多孔噴油器與W型燃燒室相配合，組織空間霧化燃燒。這種燃燒方式一直存在著工作粗暴和排氣冒煙的問題，其主要矛盾是工作粗暴，它主要表現(xiàn)為最高燃燒壓力和壓力升高率均較高。為了限制最高燃燒壓力，傳統(tǒng)的措施是控制滯燃期和滯燃期間的噴油量。但它帶來的后果是有大量的燃油在著火后噴入缸內(nèi)，形成邊噴油，邊混合、邊燃燒的極其復(fù)雜的火包油式的擴散燃燒，這就是冒黑煙的根源。為了限制上死點后噴油量過多，引起后燃，又不得不將著火點調(diào)節(jié)在上死點前5度或更大，結(jié)果使發(fā)動機的工作比較粗暴。上述燃燒方式的關(guān)鍵問題是油氣混合不均勻，空氣利用率較低。其原因在于燃油不易找到空氣，這除與著火后噴油量過多直接有關(guān)外，還受到多孔噴油器的噴霧僅分布在局部空間的影響。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種燃燒系統(tǒng)，以便于有效地解決混合氣形成不均勻的問題。該燃燒系統(tǒng)采用軸針式傘噴噴油器和燃燒室相配合。在缸內(nèi)著火前，全部燃油以傘形細粒周向均勻地噴入燃燒室內(nèi)，在上死點前進行熱予混合，活塞行至上死點時才開始燃燒，這種燃燒充分完全，并使發(fā)動機的性能得到改善。
本發(fā)明的構(gòu)成在于，一種設(shè)置在發(fā)動機活塞頂部的燃燒室，它的上口、側(cè)壁和下底在一起構(gòu)成的形狀是與噴油器的噴霧形狀相匹配的。燃燒室上口的直徑遠比其下底的直徑小，所以，其具有上小下大的結(jié)構(gòu)，根據(jù)組織燃燒方式的不同，燃燒室的側(cè)壁和下底要采用不同的形狀，以滿足不同燃燒方式的需要，該燃燒室專門使用軸針式傘噴噴油器，因此，對于傘噴霧化燃燒或傘噴油膜霧化燃燒，燃燒室的結(jié)構(gòu)是不同的。
對于傘噴霧化燃燒，上述的燃燒室的下底采用平底結(jié)構(gòu)，側(cè)壁采用大錐角的錐面。在側(cè)壁和活塞頂面或下底之間，分別用圓弧過渡連接，構(gòu)成上小下大的截錐型燃燒室，該燃燒室的基本形狀與傘噴噴油器的傘形噴霧相一致。由于燃燒室的下底是平底，故使傘形噴霧在燃燒室內(nèi)能夠得到充分發(fā)展，而極少有燃油落到燃燒室壁上，由此，實現(xiàn)組織傘噴霧化燃燒。
對于傘噴油膜霧化燃燒，上述的燃燒室的下底采用數(shù)段圓弧構(gòu)成的中間凸起結(jié)構(gòu)，該凸起結(jié)構(gòu)的頂端一般應(yīng)低于活塞頂面。燃燒室的側(cè)壁有兩部分，其上端一般采用大錐角的錐面壁，下端采用與下底的圓弧平滑連接的環(huán)形壁。在錐面壁和活塞頂面或環(huán)形壁之間，分別采用圓弧過渡連接，構(gòu)成上小、下大和中間凸起的倒碟型燃燒室。由于燃燒室的下底中間凸起，側(cè)壁的下端是環(huán)形壁結(jié)構(gòu)，因此，傘形噴霧把相當數(shù)量的燃油均勻地分布在該凸起和環(huán)形壁上，形成油膜，其余的燃油仍分布在燃燒室空間，從而，實現(xiàn)組織傘噴油膜霧化燃燒。
本發(fā)明的效果是，它提供了一種傘噴燃燒方式，由于該燃燒方式的混合氣形成均勻，空氣利用率高，在過量空氣系數(shù)α≤1.2的情況下，煙度R不大于1.5，此外，滯燃期也較大，一般能大于2毫秒，始燃量又少，故發(fā)動機的爆發(fā)壓力和燃燒噪音較低，并且，發(fā)動機的油耗，排溫和排放性能有明顯改善。
附圖1是傘噴霧化燃燒室。
附圖2是傘噴油膜霧化燃燒室。
下面是本發(fā)明的實施例，通過對該實施例的描述和附圖給出本發(fā)明的細節(jié)。
附圖1是傘噴霧化燃燒室的剖視圖，該燃燒室在活塞的頭部成對稱布置。圖中，D表示氣缸直徑。一般，該燃燒室適用于缸徑D≤150毫米的二沖程和四沖程高速發(fā)動機，燃燒室上口〔1〕的直徑dK＝(0.29-0.31)D。下底〔3〕的直徑dA＝(0.65～0.75)D，側(cè)壁〔2〕的錐角為100～130度。對于下底〔3〕為平底結(jié)構(gòu)，燃燒室的高HA＝(0.17-0.19)D。當活塞在上死點位置時，頂隙S0＝0.8～1.2毫米，并使發(fā)動機的壓縮比ε≥16。燃燒室上口〔1〕加工成小圓角，下底〔3〕和側(cè)壁〔2〕之間加工成較大的圓角，其原則應(yīng)使燃燒室的主要參數(shù)符合上述要求。
組織傘噴油膜霧化燃燒是本發(fā)明的變形實施例，通過對該實施例的描述和附圖給出本發(fā)明的進一步細節(jié)。
附圖2是傘噴油膜霧化燃燒室的剖視圖。該燃燒室具有倒碟型的外形，其下底〔3〕為中間凸起結(jié)構(gòu)，其中，燃燒室的下底〔3〕的直徑dA＝(0.50～0.65)D，燃燒室深HA＝(0.18～0.25)D，圓弧半徑R1＝(0.23～0.27)dK，R2＝(0.9～1.1)dK，B＝(0.3～0.5)dK，該實施例中未提及的內(nèi)容與上實施例相同。
綜合上述兩個實施例，該種燃燒室的下底〔3〕的直徑dA＝(0.50～0.75)D。
權(quán)利要求
1.屬于直接噴射式發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)，一種設(shè)置在發(fā)動機活塞頂部的燃燒室，它包括上口[1]、側(cè)壁[2]和下底[3]，上口[1]的直徑遠比具有特定形狀的下底[3]的直徑小，符合要求形狀的側(cè)壁[2]把上口[1]和下底[3]連接在一起，構(gòu)成上小下大結(jié)構(gòu)的燃燒室，該燃燒室與噴油器的噴霧形狀相匹配，組織缸內(nèi)傘噴燃燒，本發(fā)明的特征在于，上述的燃燒室的上口[1]的直徑dk=(0.29～0.31)D，下底[3]的直徑dA=(0.50～0.75)D，側(cè)壁[2]的錐角為100～130度，燃燒室深HA＜dk，頂隙S0=0.8～1.2毫米，上述的燃燒室的下底[3]采用平底結(jié)構(gòu)或中間凸起結(jié)構(gòu)，上述的燃燒室專使用軸針式傘噴噴油器。
2.據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃燒室，其特征在于，對于下底〔3〕采用平底結(jié)構(gòu)，上述的燃燒室深HA＝(0.17～0.19)D，下底〔3〕的直徑dA＝(0.65～0.75)D。
3.據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃燒室，其特征在于，對于下底〔3〕采用中間凸起結(jié)構(gòu)，上述的燃燒室深HA＝(0.18～0.25)D，下底〔3〕的直徑dA＝(0.50～0.65)D，圓弧半徑R1＝(0.23～0.27)dK，R2＝(0.9～1.1)dk，B＝(0.3～0.5)dK。
專利摘要
一種采用軸針式傘噴噴油器的燃燒室，屬于直接噴射式發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)。該燃燒室是根據(jù)傘噴噴油器的特殊要求設(shè)計的。它既可做成符合傘噴霧化燃燒的形式，又可做成符合傘噴油膜霧化燃燒的形式。二者都能夠形成均勻的混合氣，改善燃燒過程，使發(fā)動機的性能得到提高。
文檔編號F02B23/00GK86104093SQ86104093
公開日1987年8月19日 申請日期1986年6月18日
發(fā)明者胡國棟 申請人:大連工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan