[发明专利]一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统

权利要求书

1.一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，该燃烧室系统包括设置在活塞(13)中的主燃烧室(12)和设置在气缸盖(1)中的副燃烧室(6)，其中：

所述主燃烧室(12)内设置有主喷油器(2)，该主喷油器的喷嘴上沿圆周方向设置有多个喷油孔，所述主燃烧室圆周的侧壁中部设置有向内的凸起(9)，所述喷油孔喷出的燃油雾束指向所述凸起，喷出的燃油雾束末端与所述凸起发生碰撞，被分成向上和向下的两股卷流，与所述主燃烧室内的空气进一步混合，强化燃油和空气的混合效果，减弱燃烧后期该主燃烧室内形成火包油的倾向；

所述副燃烧室(6)设置在所述主燃烧室(12)的斜上方，该副燃烧室上方沿中心轴线方向设置有副喷油器(9)，该副燃烧室通过进气拓孔(17)与所述主燃烧室连接，所述进气拓孔(17)上端设置有与所述副燃烧室连接的喉口(7)，该喉口的截面积小于所述进气拓孔(17)的截面积，使得从所述副燃烧室中喷出的气体形成高速射流，另外，所述喉口的轴向不垂直于水平方向，使得从所述副燃烧室中喷出的所述高速射流包括竖直分量和水平分量的两个分量，竖直分量用于推动所述活塞向下运动，水平分量用于扰动所述主燃烧室内的燃油雾束方向，加速燃油与空气的混合，进而打破所述主燃烧室内的火包油现象。

2.如权利要求1所述的一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，所述喉口(7)的中心轴线与所述副喷油器(5)的中心轴线不重合，经过所述喉口进入所述副燃烧室的空气与所述副燃烧室的壁面相作用，在所述副燃烧室中形成切向的气流，加速燃油与空气的混合，使得所述副燃烧室内的燃油充分燃烧，强化了拟制主燃烧室内火包油现象产生的效能。

3.如权利要求1所述的一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，所述主喷油器(2)上的喷油孔设置有多层喷孔，且每层的喷油孔交错分布，以此使得喷出的燃油能与空气充分接触混合，提高燃烧效率。

4.如权利要求1所述的一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，所述副燃烧室和所述喉口的外部设置有冷却腔，一方面避免局部热应力过大，破坏副燃烧室和喉口，另一方面避免副燃烧室内温度和压力过高，不利于延长滞燃期，从而不利于副燃烧室内的油气混合和燃油的充分燃烧。

5.如权利要求1所述的一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，所述副喷油器(5)的相位比所述主喷油器(2)的相位早，即所述副喷油器在所述主喷油器之前喷油，确保从所述副燃烧室射出的高速气流在主燃烧室内能与主喷油器喷出的油束充分作用，避免所述主燃烧室燃烧前期形成火包油的现象。

6.如权利要求1所述的一种适用于高功率密度柴油机的燃烧室系统，其特征在于，所述进气拓孔(17)的靠近主燃烧室的底面直径大于与所述喉口连接一端的顶面直径，便于空气由所述主燃烧室压缩进入所述副燃烧室，同时避免所述喉口的长度过长，导致节气损失。