[发明专利]一种重型柴油机台阶型燃烧室

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧室，更具体的说涉及一种重型柴油机台阶型燃烧室，属于汽车发动机及相关系统技术领域。

背景技术

参见图6，目前，现在常用的重型柴油机燃烧室结构中燃烧室出口8通常是圆角或斜口，型式一般为缩口或直口形式，具体如图6所示。燃烧室燃烧主要发生的区域是凹坑5部分，现有的重型柴油机燃烧室结构对燃烧室上部的空气利用较少，而在加入EGR后O₂含量变少，使得燃油燃烧不完全产生了较高的Soot排放。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的重型柴油机燃烧室结构对燃烧室上部的空气利用较少、燃油燃烧不完全产生了较高的Soot排放的问题，提供一种重型柴油机台阶型燃烧室。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种重型柴油机台阶型燃烧室，包括由活塞顶面至燃烧室底部依次连接的燃烧室出口、直口燃烧室喉口、凹坑和中心凸台，所述的燃烧室出口为台阶结构。

所述燃烧室出口台阶结构包括由上至下依次连接的圆弧段、台阶竖段和台阶横段，所述的台阶横段下端通过倒角Ⅰ与直口燃烧室喉口相连接。

所述的台阶竖段通过倒角Ⅱ与台阶横段相连接。

所述的台阶结构高度为2-5mm。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明中燃烧室出口为台阶结构，构思新颖，结构简单，台阶处会产生比较强的流动分离，形成小的湍流和涡，有助于油气混合；且台阶结构有导流作用可以把燃油更多地导向燃烧室上方，配合喷射卷吸的气流可以更好的利用上方和中部的空气，使得Soot排放明显降低。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明中台阶型燃烧室和普通直口燃烧室动力性对比图。

图3是本发明中台阶型燃烧室和普通直口燃烧室Soot排放对比图。

图4是本发明中台阶型燃烧室当量比分布图。

图5是本发明中普通直口燃烧室当量比分布图。

图6是本发明中现在的重型柴油机燃烧室结构示意图。

图中，圆弧段1，台阶竖段2，倒角3，台阶横段4，凹坑5，中心凸台6，活塞顶面7，燃烧室出口8，直口燃烧室喉口9。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，一种重型柴油机台阶型燃烧室，设置在活塞的顶端，包括由活塞顶面7至燃烧室底部依次连接的燃烧室出口8、直口燃烧室喉口9、凹坑5和中心凸台6，中心凸台6为燃烧室中心位置圆锥形凸台，其高度不可以干扰到喷雾；凹坑5为与中心凸台6相连接的底部弧形凹槽；所述的燃烧室出口8为台阶结构。本燃烧室直径与深度比(D/H)为3.9-4.1，其中D是燃烧室直径，H是燃烧室深度；中心凸台6高度Tm取值范围为5-12mm。

参见图1，所述燃烧室出口8台阶结构包括由上至下依次连接的圆弧段1、台阶竖段2和台阶横段4，所述的台阶横段4下端通过倒角Ⅰ与直口燃烧室喉口9相连接。进一步的，所述的台阶竖段2通过倒角Ⅱ3与台阶横段4相连接。

参见图1，所述的台阶结构高度H1为2-5mm；此处的台阶结构高度H1指的是从燃烧室顶面7到台阶横段4与直口燃烧室喉口9倒角Ⅰ的横段一端的切点。

参见图2至图5，通过仿真计算机及试验，使用本提案燃烧室后，Soot排放明显降低，下面以某重型柴油发动机燃烧室为例进行说明：该重型柴油发动机燃烧室设计为台阶型燃烧室，从图2和图3中可以看到通过使用台阶型燃烧室提高了动力性，Soot排放明显降低；从图4和图5中可以看到在同一曲轴转角下，台阶型燃烧室中混合气的分布区域更广，特别是在燃烧室上部区域的分布明显好于普通燃烧室。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。