一种柴油发动机及其燃烧室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃烧室，该燃烧室包括设于其底部的凹坑和设于所述凹坑上方的环形凹槽，环形凹槽开设于燃烧室的内侧壁，且其第一底边与凹坑的第二顶边重合；环形凹槽的第一顶边相对于第一底边向远离燃烧室中轴线的方向外展，第一顶边与第一底边在平行中轴线方向的第一距离为燃烧室在该方向最大高度的30%~35%，环形凹槽的容积为燃烧室总容积的10%~15%。这样，使得燃烧室能够在物理结构上强制地将进入燃烧室内的燃油分成不同的环流路径，从而提高了燃油与空气混合的均匀性，降低了尾气排放的污染程度。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述燃烧室的柴油发动机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Diesel engine and combustion chamber thereof

The utility model discloses a combustion chamber, the combustion chamber is arranged on the bottom of the pit and includes annular groove is arranged on the top of the pit, the inner wall of the annular groove arranged in the combustion chamber, and the first pit bottom and the top edge of the annular groove second coincide; the first top edge relative to the first base away from burning room in the direction of the axis of abduction, first from the first top side and bottom in parallel in the direction of the first axis is 30%~35% in the maximum height in the direction of the combustion chamber, the volume of the annular groove for the total volume of the combustion chamber 10%~15%. In this way, the combustion chamber can be in the physical structure of force will enter the combustion chamber fuel into circulation in different ways, so as to improve the fuel and air mixing uniformity, reduce pollution emissions. The utility model also discloses a diesel engine comprising the combustion chamber.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械
，特别涉及一种用于柴油发动机的燃烧室。本技术还涉及一种包括上述燃烧室的柴油发动机。
技术介绍
随着人们环保意识的提高，柴油发动机的污染问题得到了广泛的关注，氮氧化物及其颗粒是柴油发动机尾气排放的主要污染物，危害性较大，一直是柴油机排放控制的重点；柴油机使用喷油器将柴油直接喷入气缸内燃烧做功以提供能量，喷油器喷射的柴油油束与缸内空气的混合均匀性显著影响柴油的燃烧效率和污染物的生成条件而油气的混合是在气缸的燃烧室中完成的，因此，燃烧室的结构和形状与油气的混合均匀性紧密相关，进而影响着柴油发动机的经济性能与排放性能。请参考图1，图1为一种典型的用于柴油发动机的燃烧室的结构示意图。在一种典型的柴油发动机的燃烧室中，其截面形状为ω形，燃烧室的中心具有两个凹坑01，燃油与空气在有效燃烧容积即凹坑01内进行混合，油束在进入燃烧室时，只能进入凹坑01与空气进行混合，燃油与空气混合的路径唯一，且只能形成一个方向的环流，使得燃油在燃烧室中分布较不均匀，导致燃油与空气的混合均匀性较差，当排放要求进一步提高时，该燃烧室对于排放的贡献就会受到很大的限制，需要通过提高后处理系统的要求才能满足条件，造成了成本的升高。因此，改变燃烧室的结构，以使进入燃烧室的燃油分成不同的环流路径，从而提高燃油与空气混合的均匀性，降低尾气排放的污染程度，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于柴油发动机的燃烧室，其能够在物理结构上强制地将进入燃烧室内的燃油分成不同的环流路径，从而提高了燃油与空气混合的均匀性，降低了尾气排放的污染程度。本技术的另一目的是提供一种包括上述燃烧室的柴油发动机。为解决上述技术问题，本技术提供一种用于柴油发动机的燃烧室，包括设于其底部的凹坑，还包括设于所述凹坑上方的环形凹槽，所述环形凹槽开设于所述燃烧室的内侧壁，且其第一底边与所述凹坑的第二顶边重合；所述环形凹槽的第一顶边相对于所述第一底边向远离所述燃烧室中轴线的方向外展，所述环形凹槽的容积为所述燃烧室总容积的 10% 15%。优选地，所述环形凹槽的外侧壁包括底面、侧面和连接底面和侧面的圆弧面；所述侧面与所述底面的交点距所述第一顶边的第一距离，为所述燃烧室轴向最大高度的30% 35%。优选地，所述圆弧面的半径为所述第一距离的70% 80%。优选地，所述底面最内端点与所述燃烧室中心的距离为所述燃烧室最大直径的75% 80%ο优选地,所述底面与水平面之间的夹角为8° 12°。优选地，所述侧面与水平面之间的夹角为80° 100°。优选地，所述凹坑的侧壁与水平面之间的夹角为55° 65°。优选地，所述环形凹槽的容积为所述燃烧室总容积的13%。优选地，第一距离为所述燃烧室在平行所述中轴线方向的最大高度的32%。本技术还提供一种柴油发动机，包括活塞、气缸以及位于所述气缸的缸盖底面和所述活塞的顶面之间的燃烧室；所述燃烧室为如上所述的燃烧室。本技术所提供的燃烧室用于柴油发动机，该燃烧室包括设于其底部的凹坑和设于所述凹坑上方的环形凹槽，环形凹槽开设于燃烧室的内侧壁，且其第一底边与凹坑的第二顶边重合；环形凹槽的第一顶边相对于第一底边向远离燃烧室中轴线的方向外展，环形凹槽的容积为燃烧室总容积的10% 15%。本技术所提供的燃烧室结构的环形凹槽的第一底边与凹坑的第一顶边的相交处形成了中间弧脊，中间弧脊向靠近燃烧室中心的方向凸出，当燃油进入燃烧室后，通过中间弧脊的作用使燃油分为上下两个部分，且由于环形凹槽的空间较大，能够引导足够多的燃油通过凹槽侧面向凹槽上面的空间形成第二个环流，使上部分燃油与燃烧室上部及凹槽内的空气混合；下部分燃油在凹坑中于空气混合；这样，使得燃烧室能够在物理结构上强制地将进入燃烧室内的燃油分成不同的环流路径，从而提高了燃油与空气混合的均匀性，降低了尾气排放的污染程度。在一种具体实施方式中，本技术所提供的环形凹槽的外侧壁包括底面、侧面和连接底面和侧面的圆弧面，且该圆弧面的半径为侧面与底面的交点距第一顶边形成的第一距离的70% 80%，底面最内端点与燃烧室中心的距离为燃烧室最大直径的75% 80%，底面与水平面之间的夹角为8° 12° ,侧面与水平面之间的夹角为80° 100° ;从流体力学原理上来看，燃烧室中的环形凹槽采用上述结构能够进一步保证燃油在燃烧室中的分流，从而进一步提高燃油的混合均匀性。在另一种具体实施方式中，本技术所提供的燃烧室，其凹坑的侧壁与水平面之间的夹角为55° 65°，以便保证燃烧室有效容积较大，且增强挤流作用形成的漩涡强度，进一步提高燃气混合的均匀性。附图说明图1为一种典型的用于柴油发动机的燃烧室的结构示意图；图2为本技术所提供的燃烧室一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2所示燃烧室的燃气流向图。具体实施方式本技术的核心是提供一种用于柴油发动机的燃烧室，其能够在物理结构上强制地将进入燃烧室内的燃油分成不同的环流路径，从而提高了燃油与空气混合的均匀性，降低了尾气排放的污染程度。本技术的另一核心提供一种包括上述燃烧室的柴油发动机。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本技术所提供的燃烧室一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示燃烧室的燃气流向图。在一种具体实施方式中，本技术所提供的燃烧室用于柴油发动机，该燃烧室包括设于其底部的凹坑2和设于所述凹坑2上方的环形凹槽1，环形凹槽I开设于燃烧室的内侧壁，且其第一底边与凹坑2的第二顶边重合，两者在重合处形成凸出的弧脊，弧脊朝向燃烧室的内部凸出；环形凹槽I的第一顶边相对于第一底边向远离燃烧室中轴线的方向外展，环形凹槽I的容积为燃烧室总容积的10% 15%。上述环形凹槽I的容积优选为燃烧室总容积的13%，以便既能够保证燃烧室的燃烧效率，又能够实现燃油4在燃烧室中的分流；显然地，环形凹槽I的容积也不局限于为燃烧室总容积的13%，只要能够有足够的空间保证进入环形凹槽I的燃油4形成环流即可，例如环形凹槽I的容积也可以为燃烧室总容积的11%、12%或者14%等。上述凹坑2的侧壁与水平面之间的夹角Y为55° 65°，以便保证燃烧室有效容积较大，且增强挤流作用形成的漩涡强度，进一步提高燃气混合的均匀性；优选地，该夹角Y为58°，也可以为57°、60°或者62°等。需要指出的是，任何燃烧室都要配合好的喷油条件才能发挥出比较好的效果，因此需要选择喷油夹角合适的喷油器，柴油机标定过程中可以通过控制喷油的开始时刻和加电时间来间接控制喷油的油束落点，最终实现多环流的混合燃烧方式。本技术所提供的燃烧室结构的环形凹槽I的第一底边与凹坑2的第一顶边的相交处形成了中间弧脊，中间弧脊向靠近燃烧室中心的方向凸出，当燃油4进入燃烧室后，通过中间弧脊的作用使燃油4分为上下两个部分，且由于环形凹槽I的空间较大，能够引导足够多的燃油通过凹槽侧面向凹槽上面的空间形成第二个环流，使上部分燃油与燃烧室上部及凹槽内的空气混合；下部分燃油4在凹坑2中于空气混合；这样，使得燃烧室能够在物理结构上强制地将进入燃烧室内的燃油4分成不同的环流路径，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油发动机的燃烧室，包括设于其底部的凹坑（2），其特征在于，还包括设于所述凹坑（2）上方的环形凹槽（1），所述环形凹槽（1）开设于所述燃烧室的内侧壁，且其第一底边与所述凹坑（2）的第二顶边重合；所述环形凹槽（1）的第一顶边相对于所述第一底边向远离所述燃烧室中轴线的方向外展，所述环形凹槽（1）的容积为所述燃烧室总容积的10%～15%。

【技术特征摘要】
1.一种用于柴油发动机的燃烧室，包括设于其底部的凹坑(2)，其特征在于，还包括设于所述凹坑(2)上方的环形凹槽(1)，所述环形凹槽(I)开设于所述燃烧室的内侧壁，且其第一底边与所述凹坑(2)的第二顶边重合；所述环形凹槽(I)的第一顶边相对于所述第一底边向远离所述燃烧室中轴线的方向外展，所述环形凹槽(I)的容积为所述燃烧室总容积的 10% 15%。2.根据权利要求1所述的用于柴油发动机的燃烧室，其特征在于，所述环形凹槽(I)的外侧壁包括底面、侧面和连接底面和侧面的圆弧面；所述侧面与所述底面的交点距所述第一顶边的第一距离，为所述燃烧室轴向最大高度的30% 35%。3.根据权利要求2所述的用于柴油发动机的燃烧室，其特征在于，所述圆弧面的半径为所述第一距离的70% 80%。4.根据权利要求3所述的用于柴油发动机的燃烧室，其特征在于，所述底面最内端点与所述燃烧室中心的距离为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文淼，李志杰，张红刚，马宝东，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：