專利名稱:麻花管蜂窩預(yù)燃室的制作方法
麻花管蜂窩預(yù)燃室安裝在往復(fù)柴油內(nèi)燃機燃燒室內(nèi)，是燃用多種燃料的一種輔助燃燒室，它能有效地提高燃料的經(jīng)濟效益，降低排氣中有害氣體含量。
現(xiàn)代的往復(fù)柴油內(nèi)燃機的各類燃燒室，對燃燒室內(nèi)添加燃料方式，都是集中重疊的混合與燃燒同時進行的，由于燃燒室內(nèi)的燃料局部集中，混合氣的濃度、溫度分布很不均勻，燃燒產(chǎn)物中難以控制生成NOx、CO等和冒煙的矛盾條件。高溫的燃氣將熱量直接傳換給噴油嘴和氣缸蓋，使燃燒室相鄰的主要零件熱負荷較高。
麻花管蜂窩預(yù)燃室采用回流更新的方式向燃燒室內(nèi)添加燃料，利用麻花管蜂窩預(yù)燃室具有的空吸、貯熱加熱的作用，對噴注再次霧化混合、加熱蒸發(fā)氣化燃燒，達到提高燃料的經(jīng)濟效益，有效地控制并降低排氣中有害氣體的含量。
麻花管蜂窩預(yù)燃室外形是錐臺形，整體用耐熱材料制成的管道預(yù)燃室，內(nèi)腔的首部有收縮－－放大的管道，在放大擴散的尾部帶有扁圓形的麻花管組成的蜂窩出氣口，每根麻花管自身扭轉(zhuǎn)180°。為了方便起動，可在麻花管蜂窩預(yù)熱室體內(nèi)安裝起動電熱器，或在蜂窩出氣口傍邊安裝起動預(yù)燃塞〔9〕。
氣缸蓋上有安裝麻花管蜂窩預(yù)燃室的錐臺形凹面，錐臺形凹面的上底有同軸反向凸出的小錐臺，噴油嘴安裝在凸出的小錐臺中央。氣缸蓋的錐臺形凹面與麻花管蜂窩預(yù)燃室的錐臺外壁周圍和頂部留有導(dǎo)流喇叭圈。在同一截面里，導(dǎo)流喇叭圈截面總面積大于麻花管蜂窩預(yù)燃室的管道截面總面積。導(dǎo)流喇叭圈既有導(dǎo)流作用又有阻礙熱傳導(dǎo)作用。因此麻花管蜂窩預(yù)燃室在發(fā)動機工作時能保持在600℃以上的衡定溫度。有利于縮短著火落后期，具有較好的燃用多種燃料性能。
在活塞的頂端有淺盤式凹面主燃燒室〔10〕。
麻花管蜂窩預(yù)燃室附圖的說明1.麻花管蜂窩預(yù)燃室 2.麻花管3.蜂窩出氣口 4.導(dǎo)流喇叭圈5.活塞 6.噴油嘴 7.碗形進氣口8.氣缸蓋 9.預(yù)燃塞 10.淺盤主燃燒室11.氣缸 12.進氣閥門 13.排氣閥門當(dāng)發(fā)動機進氣結(jié)束關(guān)閉進氣閥門〔12〕活塞〔5〕轉(zhuǎn)向壓縮狀態(tài)時，活塞推動新鮮空氣向燃燒室頂部運動，由于在同一截面里導(dǎo)流喇叭圈〔4〕的截面總面積大于麻花管〔2〕截面總面積，因此在壓縮時，大部分空氣從導(dǎo)流喇叭圈〔4〕內(nèi)向麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕頂部流動，在尖錐增壓的作用下氣流在麻花管蜂窩預(yù)燃室頂部得到加速。從噴油嘴〔6〕周圍返流入麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕的內(nèi)腔，從蜂窩出氣口〔3〕流出形成回轉(zhuǎn)氣流。回轉(zhuǎn)氣流在流動中既冷卻了氣缸蓋〔8〕、噴油嘴〔6〕和麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕，又從中獲得大量熱量，提高了壓縮終了溫度。
當(dāng)選擇最佳的供油提前角，噴油嘴〔6〕對著麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕內(nèi)腔，順著回轉(zhuǎn)氣流噴出高速的燃料噴注，在碗形進氣口〔7〕的縮口處和回轉(zhuǎn)氣流一起產(chǎn)生負壓，將油粒吸入麻花管蜂窩預(yù)燃室內(nèi)腔再次霧化混合，混合氣在蜂窩的分配下流向各個麻花管〔2〕內(nèi)，混合氣在600℃以上的麻花管〔2〕內(nèi)作180°自身扭轉(zhuǎn)，均勻地獲得大量的熱量，使混合氣蒸發(fā)氣化，具備了著火條件。從蜂窩出氣口〔3〕流出的初燃混合氣，在活塞端面的淺盤凹面〔10〕的導(dǎo)向作用下，返流入導(dǎo)流喇叭圈〔4〕內(nèi)，形成回轉(zhuǎn)燃燒，此連續(xù)的回轉(zhuǎn)流體中，火焰與空氣是一后一前的驅(qū)趕狀態(tài)，因此從噴油嘴〔6〕噴出的燃料一直有新鮮空氣在碗形進氣口〔7〕的縮口處更新霧化混合。進入導(dǎo)流喇叭圈〔4〕內(nèi)的火焰，高溫的麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕的錐臺外壁，為混合氣燃燒提供了很高溫度的溫床，CO和HC等在適宜的溫度和充足的氧氣環(huán)境中燃燒；由于在供油初期混合氣內(nèi)燃燒濃度較低，導(dǎo)流喇叭圈〔4〕內(nèi)的火焰相對散熱較多，因此導(dǎo)流喇叭圈內(nèi)的溫度達不到產(chǎn)生NOX的條件。
曲軸越過上止點后活塞〔5〕逐漸下降，活塞頂端的淺盤凹面〔10〕又把著火的混合氣導(dǎo)向氣缸〔11〕內(nèi)各處，大量燃燒混合氣進入氣缸〔11〕內(nèi)，火焰呈扁形扭轉(zhuǎn)狀態(tài)與空氣再次混合燃燒。燃料達到很高的燃燒效率。雖然這時燃燒室內(nèi)溫度很高，但氧氣不足，從而抑制NOx的生成。
從氣缸蓋凹面壁和噴油嘴的受熱來看，只有在上止點前火焰進入導(dǎo)流喇叭圈內(nèi)才有換熱過程，活塞下降后就沒有火焰進入導(dǎo)流喇叭圈，因而降低了氣缸蓋和噴油嘴的熱負荷，提高了發(fā)動機的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種安裝在往復(fù)柴油內(nèi)燃機燃燒室內(nèi)的麻花管蜂窩預(yù)燃室[1]，由氣缸[11]、活塞[5]、氣缸蓋[8]和噴油嘴[6]組成一個燃燒系統(tǒng)，其特征在于氣缸蓋[8]的錐臺形凹面內(nèi)安裝內(nèi)腔具有收縮--放大擴散形狀的麻花管蜂窩預(yù)燃室，其首部有碗形進氣口[7]，其尾部有由麻花管[2]組成的蜂窩，每根麻花管[2]為扁圓形作自身扭轉(zhuǎn)形狀。
2.如權(quán)利要求
1所述的麻花管蜂窩預(yù)燃室 ，其特征在于氣缸蓋〔8〕的錐臺形凹面與麻花管蜂窩預(yù)燃室〔1〕的錐臺形外壁之間，有導(dǎo)流喇叭圈〔4〕。
專利摘要
麻花管蜂窩預(yù)燃室是用于柴油內(nèi)燃機中，燃用多種燃料的輔助燃燒室，外形為錐臺形內(nèi)腔的首都有收縮、放大擴散形進氣口，在進氣口的尾部帶有扁圓形、自身扭轉(zhuǎn)180°麻花管道組成的出氣口，噴注對著麻花管蜂窩噴出，在噴注的高速動量下空吸著空氣分別流向各個麻花管內(nèi)，麻花管蜂窩周圍有阻礙熱外傳的氣流層，能保持本身的恒定溫度。管內(nèi)混合氣作自身扭轉(zhuǎn)均勻地獲得熱量蒸發(fā)、氣化著火，火焰呈扁形扭轉(zhuǎn)，克服了燃料局部高溫缺氧裂化，提高了發(fā)動機循環(huán)溫度。降低了主要零件的熱負荷，提高發(fā)動機的可靠性。
文檔編號F02B19/16GK87207863SQ87207863
公開日1988年8月3日 申請日期1987年5月4日
發(fā)明者曹文瑞 申請人:曹文瑞導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan