[实用新型]95系列节能柴油机

说明书

本实用新型属于内燃机技术设计领域，具体涉及一种95系列柴油机的燃烧系统、配气机构、燃油供给系的设计。

我国现有95系列柴油机，是60年代设计的产品，燃烧系统采用了当时苏联的涡流予燃室结构，特点是高压缩比、低容积比，选用高压缩比来改善起动性，采用低容积比提高压缩比，燃油供给系采用大直径单孔喷油器，低压喷油，又无油量调整机构；与当时国情工业化水平相适应，活塞环配置采用三气二油环组，设计耗油率为195克／马力小时，转速为中低速（1500－2000转／分）。随着内燃机的发展在实际使用中，表现出了它的先天性不足，耗油率高，输出功率不足，冷起动性能差、耗水量大，用户迫切要求改进。

本实用新型克服了现有技术存在的不足之外而提供了一种直喷式燃烧系统与多孔喷油器，蜗壳螺旋进气道相配合组成的燃净率高、功率大、耗油率低，冷起动性好的节能柴油机。

本实用新型是这样实现的，95系列节能柴油机是在95系列柴油机的基础上加以改进的，为了提高柴油机热效率和机械效率对现有柴油机的燃烧系统，燃油供给系，配气机构和活塞等进行了重新研究设计。该机包括气缸体、气缸盖、活塞连杆组、燃烧系统、燃油供给系、配气机构等，活塞连杆组装在气缸体内，活塞顶部与对应的气缸盖顶部组成燃烧室，燃油供给系的喷油器装在缸盖上通过油管与高压油泵相连，配气机构的气门，摇臂装在缸盖顶部，其特征是95系列节能柴油机为直喷式燃烧系统，燃烧室由气缸盖的底平面和活塞顶部之间的空间所组成，混合气直接在气缸中形成，主燃烧室为紊流型，紊流区由四个内接圆弧相接处构成的四个边角棱组成，主燃烧室的中心位置相对气缸中心向喷油器方向位移量S₁为5－10mm，向排气门方向偏置S₂为2mm的交点上；主燃烧室外接圆弧的中心线相对活塞的中心线夹角为逆向3－17°，本实用新型改为直喷式燃烧系统，吸取了直喷式燃烧系统热效率高的优势，克服了燃烧压力升高率大，暴发力高，工作粗暴等不利因素而设计的，这种形式的燃烧室可组织燃烧室内的合理气流和强化燃期的气体流动改善，提高了可燃混合气的品质和油束在燃烧室内的分布，从而提高了燃烧过程的完善程度。其容积比为80－86％，有利于降低压缩负功，提高柴油机的动力性和经济性。

本实用新型的燃油供给系的喷油器安装在气缸盖上的方位，相对于气缸中心线向喷油器方向位移量S₃为10－12mm，向排气门方向偏置量S₃为2mm的交点上，并使喷油器与气缸盖的底平面形成66－69°的夹角α₂，以满足油束落点高度差的要求，燃油供给系的性能直接影响着燃料热能转换的有效程度，要提高柴油机的有效热效率，就必须合理匹配与燃烧室相适应的燃油供给系，喷油器与气缸盖的夹角选择为66°－69°，保证了ZCK154S432型喷油器的喷射油束的落点水平度。为了实现喷射油束落点高度的需要和减少压缩负功的原则供油提前角应优选为19－21°度。

本实用新型的配气机构的进气道为蜗壳螺旋形，进气口直径φ₁40－50mm，比原设计断面增加20％，以提高充气效率，以满足紊流燃烧气的需要，涡流比2－2.5，这种进气道与紊流型燃烧室配合，可使燃烧室内的油气充分混合提高混合气品质，改善油膜分布。

本实用新型的主燃烧室的外圆直径为φ52－65mm，内接圆弧的半径R为16－20mm，燃烧室的内圆弧半径R为5－12mm，深度H₁16－20mm，燃烧室的反射锥高度H10－12mm，顶角为60°－90°，与不同口径的燃烧室相匹配。这种燃烧室的合理选择，可以满足油束落点高度，油雾与油膜量的比例和容积比压缩比的要求。改善主燃烧室的油膜分布，在性能上具有方形燃烧室的边角干涉效应，又有ω型燃烧室强化混合的作用，在进气大涡流的作用下，燃烧室凹坑的上部和下部均有大涡流产生，又在四个圆弧内形成小涡流区，在燃烧室四个圆弧的四个边角处相接构成的紊流区的作用下，使混合气产生波浪形的运动，形成流速不等的紊流现象，并在气流相互剪切作用下，形成许多微涡流和微紊流，大大提高了混合气的品质，为提高燃烧过程的完善程度提供了条件。

本实用新型的燃油供给系的喷油器座套镶嵌在气缸盖的喷油器的安装位置上，喷油器装在座套内，既克服了结构限制，又改善了缸盖的集中热负荷对缸盖集中应力的制约。