[发明专利]柴油机燃烧系统及柴油发动机

说明书

本发明提供的一种柴油机燃烧系统及柴油发动机，柴油机燃烧系统包括：喷油器和气缸，当所述气缸内活塞运行到上止点时形成燃烧室，且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周，所述喷油器固定安装在所述气缸盖一侧上，所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置，所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合，本发明提供的柴油机燃烧系统有利于平衡气缸内不均匀的物理场，进而更好的实现油气混合，达到节能减排的目的。

技术领域

本发明实施例涉及发动机技术领域，尤其涉及一种柴油机燃烧系统及柴油发动机。

背景技术

随着燃油价格的不断上涨，在车用动力系统的竞争中，人们开始越来越多地关注发动机节能降耗问题，目前，柴油发动机广泛应用于汽车及非道路产品中，而且在相当长的一段时间内还将继续使用。因此，如何改善柴油发动机燃油损耗，降低排放，是至关重要的一个问题。

对于现有的四气门柴油机，喷油器与燃烧室均采用气缸中心对称布置，以保证气缸内油束喷射与落点的均匀性，其中，在气缸内活塞的顶部设置凹坑，当活塞运动到上止点即最高点时，燃料在活塞的凹坑中燃烧，利用燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动，其中，将活塞顶部开设的凹坑称为燃烧室。

然而，实际情况中，由于柴油机中气道设计与布置的缺陷，气缸内气体的湍流运动并不是围绕气缸中心分布，并且涡流运动的强度也不均匀，这样容易在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气，气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气，进而导致气缸内的当量比不均匀，火焰传播速度不稳定，因此，围绕气缸中心对称布置的燃烧系统需要进行设计改进。

发明内容

本发明提供一种柴油机燃烧系统及柴油发动机，本发明的柴油机燃烧系统在工作的过程中，将燃烧室与喷油器靠近气缸内产生的涡流中心设置，其中，燃烧室中心线与气缸内产生的涡流中心相重合，这样能够避免在气流运动强的区域存在较浓的可燃混合气，气流运动弱的区域存在较稀的可燃混合气的问题，从而有利于平衡气缸内不均匀的物理场，进而更好的实现油气混合，达到节能减排的目的。

本发明实施例提供一种柴油机燃烧系统，包括：喷油器和气缸，当所述气缸内活塞运行到上止点时形成所述燃烧室，且所述燃烧室环绕所述气缸内活塞的中轴线旋转一周，所述喷油器固定安装在所述气缸盖一侧上；

所述燃烧室与所述喷油器靠近所述气缸内产生的涡流中心设置，所述燃烧室中心线与所述气缸内产生的涡流中心相重合。

在一种可选的实现方式中，所述燃烧室为w型燃烧室，所述燃烧室包括底面和斜面，所述斜面自所述中轴线从上往下的往远离所述中轴线的方向延伸，所述底面对称中心与所述涡流中心相重合。

在一种可选的实现方式中，所述喷油器至少包括3个喷射孔，且每个所述喷射孔形成一个油束，相邻所述油束之间的间隔角随着相邻所述油束之间涡流角速度的增大而增大。

在一种可选的实现方式中，所述喷射孔以所述涡流中心为圆心等间隔设置在所述涡流中心外周，或；

所述喷射孔以所述涡流中心为圆心间隔设置在所述涡流中心外周。

在一种可选的实现方式中，所述喷油器具有第一喷射孔、第二喷射孔以及第三喷射孔，所述第一喷射孔处形成第一油束，所述第二喷射孔处形成第二油束，所述第三喷射孔处形成第三油束；

所述第一油束与所述第二油束之间的涡流角速度为ω1，间隔角是α，所述第二油束与所述第三油束之间的涡流角速度为ω2，间隔角是β；

当ω1＞ω2时，则α＜β；

当ω1＜ω2时，则α＞β；

当ω1＝ω2时，则α＝β。

在一种可选的实现方式中，所述喷射孔与所述喷油器轴线之间形成径向喷雾锥角，所述径向喷雾锥角为γ，所述径向喷雾锥角的大小随着所述气缸产生的涡流方向的改变而变化。