專利名稱：凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，具體涉及一種用于四氣門柴油機(jī)的活塞燃燒室。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)以其大功率輸出的特點(diǎn)而廣泛用于大型機(jī)動車輛，但是如果油氣燃燒不 良，柴油發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的污染將遠(yuǎn)高于汽油發(fā)動機(jī)，所以人們對柴油發(fā)動機(jī)的動力及環(huán)保 性的要求越來越高，國家也出臺了嚴(yán)格的法規(guī)限制柴油機(jī)的排放。影響柴油發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)、動 力性的主要因素之一就是活塞燃燒室的設(shè)計(jì)。目前燃燒室設(shè)計(jì)中普遍存在的主要缺陷是霧 化不良，導(dǎo)致氣缸內(nèi)油霧不完全的燃燒，造成油耗增加，排放水平低。而霧化不良最主要的 原因就是燃燒室噴油器噴出的油束，一部分噴到氣缸壁或活塞頂面上。針對這種情況本發(fā) 明對整燃燒室的形狀進(jìn)行改進(jìn)，通過調(diào)整噴油器油孔錐角等，使噴出的燃油能夠充分霧化 燃燒，從而提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性、排放水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)活塞燃燒室，使燃油能夠充分霧化燃燒。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)予以說明。柴油機(jī)燃燒室位于活塞體正中心 的上部，燃燒室內(nèi)周邊有一環(huán)狀縮口，環(huán)狀縮口將燃燒室內(nèi)周邊分為坡面和凹面兩部分。燃 燒室中心為一凸臺，燃燒室呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)形狀(如圖1)。燃燒室上部內(nèi)側(cè)邊緣為較淺的斜 坡，通過環(huán)狀縮口過渡到較深的凹面然后又凸起。坡面、環(huán)狀縮口、凹面以及與凸臺接壤的 斜面，用一系列相切的過渡圓弧銜接。由于柴油機(jī)的氣門重疊角大，工作時(shí)為了避免氣門與 活塞頂部相碰，在活塞頂部設(shè)置了氣門預(yù)留余隙空間，氣門預(yù)留余隙與燃燒室一起構(gòu)成了 柴油機(jī)的壓縮空間，保證柴油機(jī)的合理的壓縮余隙，通過壓縮使燃油油霧與空氣充分混合 后著火。本發(fā)明的特點(diǎn)及產(chǎn)生的有益效果是凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)活塞燃燒室使燃油霧化 效果良好，與空氣混合充分，油霧在燃燒室內(nèi)燃燒均勻，有效降低了 NOX和碳煙顆粒的排放 量，所設(shè)計(jì)的燃燒室使柴油機(jī)的性能得到明顯提高，發(fā)動機(jī)排放達(dá)到國III以上，甚至可達(dá)到 國V。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理剖面圖。圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室位于活塞體1上部中心，燃燒室中心為一凸臺2，燃燒室內(nèi)周邊有一環(huán)狀縮口 3，環(huán)狀縮口將 燃燒室內(nèi)周邊分為坡面4和凹面5兩部分，構(gòu)成整個燃燒室。環(huán)狀縮口直徑W=60mm，坡面 4與活塞體頂面水平線夾角β = 22°，坡面4與凹面5的過渡段弧長Rl = 2mm。凹面5與 活塞體頂面水平線夾角Y =100°，凹面5與斜面6的過渡段弧長R3 = 6mm，凸臺2兩側(cè)斜 面6的夾角為119°?；钊w中心線距坡面4外沿過渡弧圓心距離H=35mm，坡面4外沿過 渡弧距圓心距離R2 =2mm,即活塞體中心線距坡面4外沿過渡弧的實(shí)際距離為35+2=37mm。 凸臺2為圓形，凸臺直徑為5mm，凸臺距活塞體1上平面的距離K= 5. 5mm，燃燒室深度L = 17. 8mm?；钊w1頂部設(shè)有氣門預(yù)留余隙7氣門預(yù)留余隙與燃燒室一起構(gòu)成柴油機(jī)的壓縮 空間。本實(shí)施例為四氣門柴油機(jī)，燃燒室容積46. 2ml。燃燒室的凹凸空間結(jié)構(gòu)能夠與燃 油、進(jìn)氣系統(tǒng)相配合，合理控制渦流比和渦流的強(qiáng)度。噴油器將燃油射入燃燒室內(nèi)，油束沿 燃燒室坡面噴入凹面的圓形壁面上，部分燃油由凹形壁面反射形成二次高速燃油噴霧，二 次高速射流繼續(xù)在凸臺的邊緣上反射，使得燃油在燃燒室內(nèi)形成油霧。因?yàn)槎紊淞饕研?成很好的霧化，所以不會因?yàn)榉瓷涠鴩姷礁妆诤透咨w底面上。此時(shí)由于進(jìn)氣渦流的作用油 霧迅速與空氣混合，增加了與空氣的混合效率，燃油得到充分燃燒。同時(shí)也避免了燃油稀釋 潤滑油，使活塞與缸套間得到良好的潤滑。本發(fā)明在CY4102-C3B柴油機(jī)上驗(yàn)證實(shí)施，發(fā)動機(jī)標(biāo)定功率100KW/2800r/min，扭 矩410N.m，排放水平國III，排氣溫度彡700°C，噪聲限值彡116 dB (A)0有效降低了 NOx* 碳煙顆粒的排放量。
權(quán)利要求
凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室，其特征是燃燒室位于活塞體(1)上部中心，燃燒室中心為一凸臺(2),燃燒室內(nèi)周邊有一環(huán)狀縮口(3)，環(huán)狀縮口將燃燒室內(nèi)周邊分為坡面(4)和凹面(5)兩部分,環(huán)狀縮口直徑W=60mm，坡面(4)與活塞體頂面水平線夾角β= 22°，坡面(4)與凹面(5)的過渡段弧長R1＝2mm，凹面(5)與活塞體頂面水平線夾角γ=100°，凹面(5)與斜面(6)的過渡段弧長R3＝6mm，凸臺(2)兩側(cè)斜面(6)的夾角為119°，活塞體中心線距坡面(4)外沿過渡弧圓心距離H=35mm，坡面(4)外沿過渡弧距圓心距離R2 =2mm。
2.按照權(quán)利要求1所述的凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室，其特征是所述凸臺(2)為圓形，凸 臺(2)直徑為5mm，凸臺距所述活塞體(1)上平面距離K= 5. 5mm，燃燒室深度L = 17.8mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室，其特征是所述活塞體(1)頂部設(shè) 有氣門預(yù)留余隙(7)氣門預(yù)留余隙與燃燒室一起構(gòu)成柴油機(jī)的壓縮空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)燃燒室。燃燒室位于活塞體正中心的上部，燃燒室內(nèi)周邊有一環(huán)狀縮口，環(huán)狀縮口將燃燒室內(nèi)周邊分為坡面和凹面兩部分。燃燒室中心為一凸臺，燃燒室呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)形狀。燃燒室上部內(nèi)側(cè)邊緣為較淺的斜坡，通過環(huán)狀縮口過渡到較深的凹面然后又凸起。坡面、環(huán)狀縮口、凹面以及與凸臺接壤的斜面，用一系列相切的過渡圓弧銜接。燃燒室的凹凸空間結(jié)構(gòu)能夠與燃油、進(jìn)氣系統(tǒng)相配合，合理控制渦流比和渦流的強(qiáng)度。為避免氣門與活塞頂部相碰，在活塞頂部設(shè)置了氣門預(yù)留余隙空間。本發(fā)明在四氣門柴油機(jī)實(shí)施，排放水平達(dá)到國Ⅲ，排氣溫度≤700℃，噪聲限值≤116dB(A)，NOX和碳煙顆粒的排放量降低顯著。
文檔編號F02F3/26GK101985896SQ201010543418
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者楊明, 胡鳳杰, 董立明, 賀兆欣, 陳軍磊 申請人:東風(fēng)朝陽柴油機(jī)有限責(zé)任公司