一種直噴式柴油機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機領(lǐng)域，特別涉及一種直噴式柴油機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的直噴式柴油機通常采用每個工作氣缸設(shè)置兩氣門(即一個進氣門和一個排氣門)或者每個工作氣缸設(shè)置四氣門(即兩個進氣門和兩個排氣門)的結(jié)構(gòu)。
[0003]兩氣門的直噴式柴油機的充氣效率差，并且柴油機的噴油器相對于氣缸和活塞的軸線偏置且傾斜，因此活塞頂內(nèi)的燃燒室必須偏置以使其大致位于噴油器的下方，燃燒室對于氣缸蓋渦流比參數(shù)較敏感，同時燃燒室內(nèi)的燃料/空氣混合物的旋轉(zhuǎn)運動相對于氣缸中心軸線不均勻且來自噴油器中不同噴射孔的燃料的噴射路徑的長度通常是不同的，這導致空氣與燃油的混合不佳，柴油機的性能和排放水平較差。
[0004]四氣門直噴式柴油機的活塞燃燒室\噴油器與缸孔同軸定位，并且燃燒室的形狀各有不同。但是實際上很多燃燒室的形狀參數(shù)不理想，導致空氣和燃料的混合達不到最佳，燃料無法完全燃燒、燃燒效率低，污染物的排放水平不理想，燃燒室中碳煙顆粒水平很高，因此碳煙顆粒向大氣層的排放量只能通過成本昂貴的后處理來過濾到環(huán)保法規(guī)要求的水平，顯著提高了生產(chǎn)成本。并且，四氣門柴油機的氣缸蓋的鑄造工藝復(fù)雜，鼻梁區(qū)部位冷卻困難，影響氣缸蓋的熱疲勞壽命(尤其對于小缸徑的直噴式柴油機)。
[0005]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種直噴式柴油機，從而克服兩氣門柴油機的空氣和燃油混合不佳，以及四氣門柴油機無法完全燃燒以及氣缸蓋的熱疲勞壽命低的缺陷。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種直噴式柴油機，直噴式柴油機包括:多個氣缸，每個氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞的頂部設(shè)有關(guān)于活塞的軸線對稱的混合凹槽，混合凹槽的橫截面呈“ω”形狀，混合凹槽包括:徑向凸緣，徑向凸緣設(shè)置在混合凹槽的內(nèi)壁的中上部；下部凹槽，下部凹槽位于徑向凸緣的下方，下部凹槽的側(cè)壁由上而下包括上小下大的錐形部和弧部，錐形部自徑向凸緣向下延伸，下部凹槽的底部中心處設(shè)有凸臺，凸臺呈截頭圓錐狀，凸臺的頂面與錐形部的下端處于同一個水平面，弧部夾設(shè)在凸臺的底部與錐形部的下端之間；以及上部凹槽，上部凹槽位于徑向凸緣的上方，上部凸緣的直徑自徑向凸緣至活塞的頂面逐漸增大；以及氣缸蓋，氣缸蓋上設(shè)有與每個氣缸對應(yīng)的噴油器，噴油器的軸線與活塞的中心軸線重合，噴油器的端部均布多個噴油孔，多個噴油孔噴出的燃油射入下部凹槽內(nèi)；氣缸蓋上與每個氣缸對應(yīng)的部位設(shè)有兩個進氣端口和一個排氣端口。
[0008]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，多個噴油孔噴出的噴射方向形成的立體圓錐角為鈍角。
[0009]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，上部凹槽的最大直徑是活塞的直徑的0.61?0.71倍，徑向凸緣的直徑是活塞的直徑的0.5?0.6倍，下部凹槽的最大直徑是活塞的直徑的0.56 ?0.60 倍。
[0010]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，混合凹槽的最大深度是活塞的直徑的0.15?0.18倍，上部凹槽的的深度是活塞的直徑的0.02?0.05倍，凸臺的頂部與活塞的頂面的距離是活塞的直徑的0.05?0.09倍。
[0011]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，凸臺的夾角為110°?130°。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，相鄰的進氣端口之間以及相鄰的進氣端口與排氣端口之間的區(qū)域形成鼻梁區(qū)，鼻梁區(qū)的寬度不小于7mm。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，氣缸蓋為單凸輪軸氣缸蓋。
[0014]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，氣缸蓋為雙凸輪軸氣缸蓋。
[0015]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，氣缸蓋面向活塞的表面是平坦的。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0017]相對于兩氣門柴油機，本實用新型提高了氣缸的充氣效率，同時通過混合凹槽的形狀尺寸參數(shù)來優(yōu)化燃燒室，從而改善柴油機的燃燒，有效提高發(fā)動機性能和排放水平；三氣門的設(shè)置在一定程度上簡化了氣缸蓋水腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保熱負荷最大的氣門鼻梁區(qū)有足夠的空間布置冷卻通道，降低了生產(chǎn)成本的同時減少了制造難度和制造成本，并減少了一定數(shù)量的零部件。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)本實用新型的直噴式柴油機的氣缸和氣缸蓋的截面圖。
[0019]圖2是根據(jù)本實用新型的氣缸蓋的底面的局部圖。
[0020]圖3是根據(jù)本實用新型的活塞的剖面圖。
[0021]主要附圖標記說明:
[0022]1-氣缸蓋，2-噴油器，3-氣缸壁，4-活塞，5-混合凹槽，6_燃燒室，7_氣缸蓋底面，8-進氣端口，9-排氣端口，10-中心軸線，11-鼻梁區(qū)，12-噴油器端口，13-凸臺，14-上部凹槽，15-下部凹槽，16-徑向凸緣。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0024]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的直噴式柴油機包括氣缸蓋I和多個氣缸，每個氣缸內(nèi)設(shè)置有活塞4，活塞4在氣缸內(nèi)往復(fù)運動。每個氣缸的燃燒室由內(nèi)部帶有冷卻水套的氣缸壁3、氣缸蓋底面7以及活塞4的頂部形成。
[0026]如圖1和3所示，活塞4的頂部設(shè)有關(guān)于活塞4的軸線對稱的混合凹槽5?；旌习疾鄣膬?nèi)壁的中上部設(shè)有徑向凸緣16，徑向凸緣16的直徑為混合凹槽5的最小直徑。徑向凸緣16將混合凹槽5分隔成上部凹槽14和下部凹槽15。
[0027]下部凹槽15的側(cè)壁由上而下包括上小下大的錐形部和弧部，錐形部自徑向凸緣16向下延伸。下部凹槽15的底部的中心處設(shè)有凸臺13，凸臺13呈截頭圓錐狀，凸臺13的頂面與錐形部的下端處于同一個水平面?；〔繆A設(shè)在凸臺13的底部與錐形部的下端之間。上部凹槽14的直徑自徑向凸緣16至活塞4的頂面逐漸增大，上部凹槽14的上邊緣與活塞4的外圓柱面之間存在一定的距離。
[0028]優(yōu)選地，如圖3所示，設(shè)定活塞4的直徑為D，上部凹槽14的最大直徑Dl為0.61D?0.71D，下部凹槽15最大直徑