[发明专利]活塞燃烧室结构

说明书

本发明涉及内燃机技术方案及结构领域，具体为一种活塞燃烧室结构，包括上部的浅盆型燃烧室，下部的ω型燃烧室，两者通过喷油器位置和油线的位置相结合，浅盆型燃烧室以锥面β角度过渡到ω型燃烧室，ω型燃烧室孔口以锥面δ角度与浅盆型燃烧室衔接，之间的过渡区收口，喷油器油束中心距离活塞顶面的距离h控制在1.1mm‑1.5mm。浅盆型燃烧室和ω燃烧室的巧妙结合，发挥了浅盆型燃烧室和ω燃烧室的优点和长处。本发明进入缸内的燃油和进入缸内的新鲜空气之间达到预期的混合效果和要求，以控制燃烧的速率和温度，达到控制氮氧化物和PM颗粒的排放量。

技术领域

本发明涉及一种新型的活塞燃烧室技术方案，其用于国五及以上排放法规的柴油机的活塞燃烧室结构设计，与喷油器之间的相互匹配，属于内燃机技术方案及结构领域，具体为一种活塞燃烧室结构。

背景技术

近年来，由于发动机技术水平的提高，性能指标不断强化，可靠性提升，排放要求越来越严。燃油与新鲜冲量的混合和燃烧，直接影响发动机的排放、性能、燃油耗、噪声、可靠性诸多方面。

随着社会的发展和进步，人类对生活环境和空气质量的要求越来越高，国家对大气质量的法规不断趋严，对内燃机的排放指标和经济性要求越来越高。内燃机技术也在不断发展，发动机的升功率也不断提高，这就对发动机的排放、可靠性、噪声要求及后期维护提出严峻考验。活塞是发动机重要的运动件，是发动机的基础性部件，活塞及其燃烧室直接影响着发动机的排放、寿命、经济性和噪声水平。

大多数发动机活塞燃烧室采用ω型燃烧室，缺点：进气涡流过强，在很短的时间内，喷油器喷出的燃油油束与新鲜空气混合不均，燃烧不充分，燃烧在一定范围内也不易控制，导致NOx、PM等排放量增加，燃油耗上升。ω型燃烧室孔口，形状突变，又处于着火燃烧的高温区域，易造成活塞ω型燃烧室孔口局部的开裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的的不足，提供一种活塞燃烧室结构，其特征在于，包括活塞、上部的浅盆型燃烧室，下部的ω型燃烧室，两者通过喷油器位置和油线的位置相结合，

浅盆型燃烧室以锥面β角度过渡到ω型燃烧室，ω型燃烧室孔口以锥面δ角度与浅盆型燃烧室衔接，之间的过渡区收口，圆角自然过渡； 喷油器油束中心距活塞顶面的距离h控制在1.1mm-1.5mm。

对上述方案的进一步改进，浅盆型燃烧室孔口直径Φa，Φa控制在62mm- 66mm，燃烧室底部圆角ra，ra控制在1mm-2mm，孔口圆角rc，rc控制在0.1mm-0.5mm；

ω型燃烧室的孔口直径Φb，孔口直径控制在50mm- 53mm，ω型燃烧室孔口至活塞顶面的距离H2，控制在4.5mm-6.5mm；燃烧室底部圆角rb为5mm-7mm；

ω燃烧室孔口直径Φb与浅盆型燃烧室孔口直径Φa之比为78%-82%。

对上述方案的进一步改进，ω型燃烧室底部直径Φc，Φc控制在Φ52mm-Φ56mm；深度H1为14mm-18mm；

ω型燃烧室的孔口直径Φb与ω型燃烧室底部直径Φc的直径比Φb/Φc控制在93%-96%；δ的角度为22°-25°

ω型燃烧室凸台顶部锥角γ为117°-120°，凸台顶部至活塞的顶面距离H3为4.5mm-6.5mm。

对上述方案的进一步改进，以喷油器油束中心距活塞顶面的距离h为z轴坐标方向，以缸孔中心与曲轴中心交点为平面基准点，M、N线为活塞俯视图中的竖直和水平对称中心线；P、Q线为燃烧室俯视图中的竖直和水平对称中心线；W点为喷油器油束中心在活塞俯视图中的投影点，其位于P、Q线交点的x轴偏移量为a，y轴的偏移量为b，a为3.5mm-4.5mm，b为0.8mm-1.2mm。

对上述方案的进一步改进，喷油器的油线落点高度H，H在5mm-7mm；油线长度L，L控制在21mm-24mm；喷油器夹角α，夹角α范围为78°-80°。