[发明专利]一种涡流式柴油机变通道截面镶块

说明书

技术领域

本发明专利涉及涡流式柴油机镶块，尤其是气缸直径60～80mm，单缸排量为0.2～0.5升的小型涡流式柴油机镶块。

背景技术

涡流式柴油机镶块与柴油机涡流室共同组成涡流式柴油机的副燃烧室，通过镶块上的主喷孔连接副、主燃烧室。镶块结构和尺寸直接影响柴油机的性能，合理的结构设计有利于提高燃油与空气在燃烧室内混合的均匀性，增强空气的涡流强度及混合气的流动性，减少燃油喷雾在燃烧室壁的沉积，提高空气的利用率。而空气的利用率又直接影响燃料燃烧的充分性及柴油机排放性能。对于涡流式柴油机镶块结构优化的探索，一直是改进涡流式柴油机性能的工作重点。

现有技术中，镶块的主喷孔一般采用等截面通道，这种技术存在着涡流室式柴油机主燃烧室内空气流动不充分，边缘部分有死角，虽然在活塞顶面采用向两侧导流的锲型导流槽，引导涡流室高温高压浓混合气向主燃烧室两侧运动，但由于主喷孔方向未对准主燃烧室两侧，因此主燃烧室两侧的空气不能充分利用，主燃烧室内混合气浓度差别较大，燃烧不均匀，燃油消耗较高，气体和可见污染物排放差，已不能适应现代柴油机应用技术的需求。

发明内容

本发明目的是提出一种主喷孔变通道截面的镶块，主喷孔方向未对准主燃烧室两侧，充分利用主燃烧室两侧的空气，减小主燃烧室内混合气浓度差别，改善燃烧不均匀性，进一步改进涡流燃烧室的性能，减少涡流室和主燃烧室主喷孔的气体流动损失，降低涡流式柴油机的燃油消耗和排放指标，改善加工工艺性。

一种涡流式柴油机变通道截面镶块，包括主喷孔，其特征在于：主喷孔为向两侧渐扩的锥型，主喷孔的上、下部分分别以小端、大端与副燃烧室、主燃烧室相通，形成变通道截面大锥度结构。

上述的涡流式柴油机变通道截面镶块，主喷孔的锥度为15-45度。

本发明充分利用了主燃烧室两侧的空气，主燃烧室内混合气浓度差别较小，燃烧较均匀，提高了空气利用率，特别是主燃烧室两侧的空气利用率，改善了主燃烧室7的燃烧状况，有利于改善燃油消耗和排放性能。

附图说明

图1传统涡流燃烧室结构图

1、喷油器  2、气缸盖  3、气缸垫  4、气缸套  5、活塞  6、主喷孔7、主燃烧室  8、起动孔  9、镶块  10、副燃烧室(涡流室)

传统的燃烧室镶块，其主喷孔截面不变(图2中的B及C向的视图截面积应相同)，连接副燃烧室、主燃烧室。

图2本发明的涡流燃烧室镶块结构图

本发明的燃烧室镶块，改进了原有镶块的主喷孔结构，主喷孔为向两侧渐扩的锥型，其主喷孔截面是变化的(图2中的B及C向的视图截面积不相同)，上、下部分分别以小端、大端与副燃烧室、主燃烧室相通，形成变通道截面大锥度结构。

具体实施方式

参照附图对本发明作详细说明。

在柴油机活塞5上行压缩过程中，本发明的燃烧室镶块9的主喷孔6在从上到下长度方向上呈大锥渐扩形，利用小端的节流作用，空气进入涡流室10形成有规则的压缩涡流和压缩挤流；着火后，涡流室内高温高压浓混合气，沿着燃烧室镶块9的大锥渐扩形主喷孔6喷出，在活塞顶面向两侧导流的锲型导流槽引导涡流室高温高压浓混合气向主燃烧室两侧运动，由于主喷孔与传统镶块相比增加了对准主燃烧室两侧的流通截面积，因此可充分利用主燃烧室两侧的空气，主燃烧室内混合气浓度差别较小，燃烧较均匀，提高了空气利用率，特别是主燃烧室两侧的空气利用率，改善了主燃烧室7的燃烧状况，有利于改善燃油消耗和排放性能。

加上主喷孔6的上下口采用适当的圆角(r₁＝0.1～2mm，r₂＝3～4mm，r₃＝0.5～1mm，r₄＝3～4mm)，这减少了压缩和膨胀过程中气体流动损失，从而提高了指示效率，减少了燃油消耗。

另外，大锥形结构在加工上较方便。