105缸徑柴油機的製作方法

2023-08-01 10:55:56

專利名稱：105缸徑柴油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油發動機，特別是105缸徑 直噴式柴油機的燃燒室、螺旋進氣道的形狀結構及位置結構。
原有105缸徑柴油由曲柄連杆機構、配氣機構、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、起動系等構成。柴油機工作時，柴油與空氣的混合氣經螺旋進氣道進入燃燒室，燃燒作功。
螺旋進氣道是使一部分混合氣氣流，流經螺旋進氣道上部的螺旋腔形成旋轉氣流，另一部分混合氣氣流經過螺旋進氣道下部如切向氣流一樣流入，兩股氣流自氣門與氣門座之間流入氣缸匯合而成進氣渦流。在小氣門開度時，前者對渦流生成起主要作用，隨氣門開度增大作用減小；在大氣門開度時，後者成為重要因素，並補償了前者的作用，這部分氣流，流動狀態隨螺旋進氣道的位置和形狀結構的變化而變化。
發動機燃燒室的結構有多種，其中ω型燃燒室的使用較普遍，傳統ω型燃燒室中，燃油噴在圓形燃燒室壁上，其上下遊反射量相等，而上遊反射量要惡化燃油分布，對燃燒不利，此外，由於進氣渦流強度隨發動機轉速升高而增加，故在某一轉速下可得到最佳渦流強度，但在其它轉速下，非強即弱，因此渦流比的選擇只能採取折衷方案，難以兩者兼顧。
鑑於此，本實用新型的目的就在於提供一種改進優化的直噴柴油機配氣系統及燃燒室結構，以提高冷起動性能，降低燃油消耗率，降低煙度，提高使用可靠性的105缸徑直噴柴油機。
本實用新型的105缸徑直噴柴油機，採用改進燃燒室的形狀及位置結構，螺旋進氣道結構來實現其目的。
本實用新型的105缸徑直噴柴油機(參見附圖)，包含有活塞頂上的ω型燃燒室(2)的曲柄連杆機構，有螺旋進氣道(5)和與氣缸蓋上的進氣門座(3)相配合的進氣門(4)組成的配氣機構，燃料供給系，冷卻系，潤滑系，起動系。
上述燃燒室的唇口部呈方形的縮口形，
燃燒室中心與氣缸中心橫向偏移量MK＝(0.038～0.055)D燃燒室中心與氣缸中心縱向偏移量NU＝(0.008～0.019)D燃燒室深度H＝(0.5～0.65)λD燃燒室唇口收縮量 δ＝(0.03～0.06)λD燃燒室對稱面偏移角α＝8°～13°上述螺旋進氣道頭部形狀的數學模型其頭部ABC壁軌道 ρ＝28e(0.29～0.35)θ其頭EF壁軌道 Y2＝(34.5～38.5)X氣門座喉口直徑dz＝(0.37～0.39)D上述各式中符號的意義為D氣缸直徑λ常數 λ1/110e自然對數底數。
θ角度變量。
XX座標值。
YY座標值。
本實用新型的105缸徑直噴柴油機，具有如下明顯的優點和顯著的效果。
一、本實用新型的螺旋進氣道的形狀結構的改進，能得到較為理想的進氣渦流強度，使燃油、空氣可得到更為良好的混合，從而改善燃燒。
二、本實用新型的燃燒室的形狀和位置結構，方口形的ω型燃燒室，燃油以一定夾角噴在直邊上，下遊反射量顯著大於上遊反射量，其直邊部分可降低渦流強度，且其摩擦阻力隨轉速升高而增大，因此，高速時方口燃燒室使渦流強度得到了衰減，改善了燃燒。縮口形燃燒室，因其口部橫向尺寸小於燃燒室，而具有較強擠流作用，從而燃油、空氣的混合均勻度提高，燃燒完全，煙度降低。
本實用新型的螺旋進氣道配合方口ω型縮口燃燒室結構，使柴油機的燃燒過程明顯改善，從而使105缸徑系列柴油機不僅在用於車用動力，而且在用於工程機械動力時都具有良好的冷卻動性、較低的燃油消耗率，合格的排放，較高的可靠性。
下面，再用實施例及其附圖，對本實用新型作進一步說明。
附圖的簡要說明。


圖1 是本實用新型的一種105缸徑直噴柴油機的結構示意圖。
圖2 是
圖1的燃燒室的結構示意圖。
圖3 是
圖1的螺旋進氣道的結構示意簡圖。
圖4 是圖3的D向視結構示意簡圖。並顯示X座標軸和Y座標軸。
實施例1本實用新型的一種105缸徑直噴柴油機，如附圖所示的4105Q(DI)型四缸柴油機。有由四個氣缸、氣缸蓋、四個活塞1及其頂上的ω型直噴燃燒室2構成的曲柄連杆機構，有開設在氣缸蓋上的螺旋進氣道和與氣缸蓋上的進氣門座3相配合的進氣門4構成的配氣機構，燃料供給系，冷卻系，潤滑系，起動系等。
本柴油機的氣缸直徑D＝105mm，λ＝1/110，並設定曲柄方向為縱向，垂直於曲軸方向為橫向。主要名義尺寸如下。
上述燃燒室2唇口的中心線K、U，分別與氣缸頂面的中心線M、N之間的距離，即燃燒室中心與氣缸中心橫向偏移量MK＝4.725mm燃燒室中心與氣缸中心縱向偏移量NU＝1.47mm燃燒室深度H＝18.5mm燃燒室唇口收縮量 δ＝0.75mm燃燒室對稱面偏移角α＝11°上述螺旋進氣道5的頭部螺旋壁ABC段軌跡按下式形成ρ＝28e0.32θmm式中e為自然對數底數θ為角度變量螺旋進氣道5頭部側壁EF段軌跡按下式形成，Y2＝36.3X mm2式中X為橫座杆X的座標值，Y為縱座標Y的座標值。
上述進氣門座3，安裝在氣缸蓋底面螺旋進氣道5口部，呈圓環形。
進氣門座的喉口12的直徑，dz＝40mm經上述改進後，製成4105Q(DI)直噴式柴油機，該機能實現常溫下不預熱起動，具有優良的冷起動性，達到了如下良好的經濟性、動力性指標，最大功率/轉速為 75KW/3200rpm最大扭矩/轉速為 252N.m/2240rpm最大燃油消耗率 ≤228g/KW.h外特性最大煙度 ≤4個波許單位。
如上所述，本實用新型具有良好的經濟效益和社會效益。
權利要求1.105缸徑直噴柴油機，包含有活塞頂上的ω型燃燒室(2)的曲柄連杆機構，有螺旋進氣道(5)和與氣缸蓋上的進氣門座(3)相配合的進氣門(4)組成的配氣機構，燃料供給系，冷卻系，潤滑系，起動系，其特徵在於，(1)上述燃燒室的唇口部呈方形的縮口形，燃燒室中心與氣缸中心橫向偏移量MK＝(0.038～0.055)D燃燒室中心與氣缸中心縱向偏移量NU＝(0.008～0.019)D燃燒室深度H＝(0.5～0.65)λD燃燒室唇口收縮量 δ＝(0.03～0.06)λD燃燒室對稱面偏移角α＝8°～13°(2)螺旋進氣道其頭部ABC壁軌道ρ＝28e(0.29～0.35)θ其頭部EF壁軌道 Y2＝(34.5～38.5)X氣門座喉口直徑 dz＝(0.37～0.39)D
專利摘要本實用新型涉及柴油機，特別是105缸徑系列的柴油機，旨在解決冷起動性較差，油耗較高的問題，通過改進燃燒室形狀、位置結構，螺旋進氣道頭部形狀結構呈數學模型ρ=28e
文檔編號F02B23/00GK2258537SQ96240420
公開日1997年7月30日 申請日期1996年12月25日 優先權日1996年12月25日
發明者黃國忠, 趙益民, 張文謙, 吳成彬, 潘中林, 李兵, 甘樹平, 王建, 舒後偉, 唐平 申請人:成都開維內燃機有限公司