[发明专利]扰流型天然气发动机的燃烧室

说明书

本发明公开了一种扰流型天然气发动机的燃烧室，其设置在活塞的顶部，活塞的顶部的环形区域上设置有气缸的制动排气门让位坑，气缸的顶部设置有近端进气道底孔倒角和远端进气道底孔倒角，燃烧室包括至少两个扰流斜槽，其设置在环形区域上，每个扰流斜槽贯通环形区域，扰流斜槽的横向截面呈L状。本发明的燃烧室的扰流斜槽的设置能够增加活塞顶面环形区域内的湍动能。

技术领域

本发明是关于天然气发动机领域，特别是关于一种螺旋气道的扰流型天然气发动机的燃烧室。

背景技术

天然气发动机燃烧室结构对缸内湍流强度有明显影响，通过优化燃烧室形状，增加缸内湍流强度，提高火焰传播速度，对提升天然气发动机动力性、经济性有非常重要的意义。

目前商用天然气发动机大多数从柴油机上改进开发而来，天然气发动机沿用原柴油机的蜗壳气道，气道性能以涡流为主，滚流为辅。天然气发动机的燃烧室不能直接沿用柴油机，通过重新设计后，天然气发动机的燃烧室一般为直筒型或者微缩口型，天然气发动机的活塞顶面一般会设计制动排气门对应的气门让位坑1(即制动排气门让位坑，参见图1)，除此之外活塞顶面再无其他特征。现有方案中，活塞搭配螺旋进气道后，压缩末期时，气流在缸内形成有序运动的大尺度涡流，在活塞顶面，特别是进气道附近的环形区域因无阻挡或导向而使气流无法破碎成小尺度涡团，导致活塞顶面环形区域内的湍动能远低于燃烧室凹坑内的湍动能。当火焰从燃烧室中心传播到远端区域时，火焰传播速度减慢，即燃烧后期的火焰传播速度低于燃烧初期的火焰传播速度，导致热效率下降。同时增加远端混合气发生自燃的机率，导致爆震边界变窄。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扰流型天然气发动机的燃烧室，其扰流斜槽的设置能够很好地克服现有技术的燃烧室的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种扰流型天然气发动机的燃烧室，其设置在活塞的顶部，活塞的顶部的环形区域上设置有气缸的制动排气门让位坑，气缸的顶部设置有近端进气道底孔倒角和远端进气道底孔倒角，燃烧室包括至少两个扰流斜槽，其设置在环形区域上，每个扰流斜槽贯通环形区域，扰流斜槽的横向截面呈L状。

在一优选的实施方式中，至少两个扰流斜槽的其中之一位于近端进气道底孔倒角和远端进气道底孔倒角之间的下方，另一个位于远端进气道底孔倒角一侧的下方。

在一优选的实施方式中，扰流斜槽从活塞顶部俯视形状具有长边和短边，短边平行于一条环形区域的中心线，且短边距与其平行的环形区域的中心线的距离介于4～6mm。

在一优选的实施方式中，短边与环形区域的竖直方向的中心线的夹角介于20～30°之间。

在一优选的实施方式中，至少两个扰流斜槽的短边之间的夹角介于90～100°之间。

在一优选的实施方式中，扰流斜槽的俯视总长度介于22～24mm。

在一优选的实施方式中，扰流斜槽的横向截面的L形短边与活塞竖直方向的中心线的夹角介于25～35°之间。

在一优选的实施方式中，扰流斜槽的横向截面的L形短边与L形长边之间为圆角过渡。

在一优选的实施方式中，扰流斜槽距活塞的顶面的最大深度介于2～3mm。

与现有技术相比，本发明的扰流型天然气发动机的燃烧室具有以下有益效果：本方案在燃烧室顶部的环形区域上设置了扰流斜槽，扰流斜槽能够增加活塞顶面环形区域内的湍动能。同时加快燃烧后期的火焰传播速度，提高热效率。进而降低远端混合气发生自燃的机率，扩宽爆震边界。

附图说明

图1是根据现有技术一实施方式的活塞顶面的立体示意图；