活塞頂渦流室燃燒系統的製作方法

2023-07-14 03:44:26

專利名稱：活塞頂渦流室燃燒系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種活塞頂渦流室燃燒系統，其屬於發動機混合氣形成和燃燒領域。
背景技術：
眾所周知，在柴油機的燃燒系統中，渦流室系統是一種重要的燃燒系統。由於渦流室系統中存在主副燃燒室，可以組織起來強烈的壓縮渦流，因此對於噴油器的噴油壓力要求不高，一般為12～14MPa。其次，渦流室式柴油機還具有工作平穩，NOX和HC以及碳煙排放低等優點。但是，渦流室的散熱面積相對較大，而且又直接與冷卻水接觸，使得其散熱損失較大，使發動機起動困難，經濟性較差。

發明內容
為了解決渦流室式發動機由於散熱損失較大，引起起動困難和經濟性差等缺點，本發明提供一種活塞頂渦流室燃燒系統，該燃燒系統將渦流室置於活塞頂部，可減少渦流室的散熱損失，採用高的壓縮比和高空燃比，這樣能夠有效提高燃燒系統的熱效率，改善起動性能，降低燃油消耗率。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種活塞頂渦流室燃燒系統，它主要由一個主燃燒室和一個渦流室組成，渦流室與主燃燒室之間設有通道。活塞的頂部設有一個渦流室，氣缸蓋的底部設有一個用於渦流室的封口蓋，在渦流室與主燃燒室之間設有通道，安裝在氣缸蓋上的噴油嘴從封口蓋伸入渦流室中。上述的封口蓋為中空估構，其上部為裝在氣缸蓋內的管狀體，下部為環狀體。封口蓋的環狀體直接與氣缸蓋組成一體。在活塞位於上止點前5～25度曲柄轉角時，封口蓋的下部環狀體應開始進入渦流室的收口。
上述技術方案的指導思想是在活塞位於上止點前5～25度曲柄轉角時，活塞頂上的渦流室被封口蓋封閉，燃油噴入渦流室，與渦流室內的壓縮空氣渦流進行一次混合和燃燒，產生的高溫高壓燃氣攜帶著未燃的混合氣通過數道通道從渦流室衝入主燃室，進行二次混合和燃燒。
本發明的有益效果是這種活塞頂渦流室燃燒系統在活塞位於上止點前時，活塞頂上的渦流室被封口蓋封閉，燃油開始噴入渦流室，首先在渦流室內進行一次混合和燃燒，產生的高溫高壓可燃混合氣衝入主燃室，完成二次混合和燃燒。該燃燒系統結構合理、工藝簡單，適用於多種發動機。由於渦流室被設置在溫度較高的活塞頭部，減少了渦流室的散熱損失，採用高的壓縮比和高空燃比，能夠有效提高燃燒系統的熱效率，改善起動性能，降低燃油消耗率，使發動機運轉時輕聲無煙。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是封口蓋與氣缸蓋為一體的活塞頂渦流室燃燒系統的縱剖面構造圖。
圖2是封口蓋為一部件的活塞頂渦流室燃燒系統的縱剖面構造圖。
圖3是圖1中活塞頂的俯視圖。
圖中1、氣缸套，2、活塞，2a、收口，3、氣缸蓋，4、噴油器，5、封口蓋，5a、管狀體，5b、環狀體，6、主燃燒室，7、渦流室，8、通道。
具體實施例方式
在圖1、2、3所示的實施例中，由氣缸套1、活塞2和氣缸蓋3組成一個主燃燒室6，活塞2的頂部設有一個渦流室7，在渦流室7的收口2a處設有3個切向通道8，有一個封口蓋5固定在氣缸蓋3上。圖1是封口蓋與氣缸蓋為一體；圖2是封口蓋為一部件安裝在氣缸蓋上，封口蓋5由管狀體5a和環狀體5b二部分組成。在活塞2位於上止點前15度曲柄轉角時，封口蓋5的下部環狀體5b應開始進入渦流室7的收口2a。封口蓋5是靠自身的管狀體5a緊固在氣缸蓋3上的，一個噴油器6從管狀體5a中伸入渦流室7。
在發動機的壓縮衝程上止點前，噴油器6把燃油噴入渦流室7中，燃油在壓縮空氣渦流的作用下進行一次混合和燃燒，產生的高溫高壓燃氣連同尚未燃燒的大量可燃混合氣一起經通道8衝入主燃燒室6中，進行二次混合和燃燒。由於渦流室7設置在溫度較高的活塞頂上，不但克服了傳統渦流室設置在氣缸蓋上的缺點，降低了散熱損失，提高了熱效率，改善了冷起動性能，而且發揚了傳統渦流室發動機輕聲無煙的優點。
權利要求
1.一種活塞頂渦流室燃燒系統，它主要由一個主燃燒室和一個渦流室組成，渦流室與主燃燒室之間設有通道，其特徵在於活塞(2)的頂部設有一個渦流室(7)，氣缸蓋(3)的底部設有一個用於渦流室(7)的封口蓋(5)，在渦流室(7)與主燃燒室(6)之間設有通道(8)，安裝在氣缸蓋(3)上的噴油嘴(4)從封口蓋(5)伸入渦流室(7)中。
2.據權利要求1所述的活塞頂渦流室燃燒系統，其特徵在於上述的封口蓋(5)為中空結構，其上部為裝在氣缸蓋(3)內的管狀體(5a)，下部為環狀體(5b)。
3.據權利要求1所述的活塞頂渦流室燃燒系統，其特徵在於上述的封口蓋(5)的環狀體(5b)直接與氣缸蓋(3)組成一體。
4.據權利要求2或3所述的活塞頂渦流室燃燒系統，其特徵在於在活塞(2)位於上止點前5～25度曲柄轉角時，封口蓋(5)的下部環狀體(5b)應開始進入渦流室(7)的收口(2a)。
全文摘要
一種可採用活塞頂渦流室燃燒系統，其屬於發動機混合氣形成和燃燒領域。這種活塞頂渦流室燃燒系統在活塞的頂部設有一個渦流室，在渦流室的收口處設有切向通道，一個封口蓋固定在氣缸上。該燃燒系統在活塞位於壓縮行程上止點前時，活塞頂上的渦流室被封口蓋封閉，燃油開始噴入渦流室，進行一次混合和燃燒，產生的高溫高壓燃氣衝入主燃室，完成二次混合和燃燒。該燃燒系統結構合理、工藝簡單，適用於多種發動機。由於渦流室被設置在溫度較高的活塞頭部，減少了渦流室的散熱損失，採用高的壓縮比和高空燃比，能夠有效提高燃燒系統的熱效率，改善起動性能，降低燃油消耗率，使發動機運轉時輕聲無煙。
文檔編號F02B19/08GK1651730SQ200510045878
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月7日 優先權日2005年2月7日
發明者隆武強, 魏勝利, 杜煒, 馮立巖, 杜寶國, 田江平 申請人:大連理工大學