柴油机活塞燃烧室制造技术

本公开提供了一种柴油机活塞燃烧室，包括：ω型凹坑、圆锥形唇口和环形锥面；ω型凹坑，设置在活塞顶部；ω型凹坑包括：中心圆锥凸台和底部凹面圆弧；中心圆锥凸台，中心圆锥凸台的两端分别与两个凹坑过渡面第一端连接；底部凹面圆弧，两个底部凹面圆弧分别与两个凹坑过渡面的第二端连接，ω型凹坑截面形状为ω型；圆锥形唇口，两个圆锥形唇口第一端分别与ω型凹坑的开口处连接；环形锥面，两个环形锥面第一端分别与两个圆锥形唇口第二端连接；两个环形锥面第二端与活塞顶平面相连。本公开提供的柴油机活塞燃烧室可降低HC和颗粒物排放，降低油耗，提高经济性。

【技术实现步骤摘要】
柴油机活塞燃烧室
本公开涉及发动机燃烧室
，尤其涉及一种柴油机活塞燃烧室。
技术介绍
我国目前生产的中、小缸径增压直喷柴油机中，活塞顶部的ω型燃烧室广泛应用。由于燃烧室结构、形状、尺寸及活塞顶位置等因素对缸内气体运动和油气混合都有较大的影响。对于国v以上的排放标准的要求，需要油气充分混合及充分燃烧。但燃烧充分的情况下，热量释放相对增加，导致燃烧室内的温度、压力偏高等问题，同时散热损失相对增加。原有的缩口型燃烧室，不能形成足够的挤流，空气利用率偏低，造成燃料和空气的混合效果降低，无法形成理想的可燃混合气，燃烧不充分，造成无法达到排放法规要求。通常中小排量柴油机燃烧室的形式为缩口型，缩口型燃烧室具有以下问题：首先，缩口型燃烧室，燃油全部进入ω型燃烧室内部进行燃烧，特别是在大负荷工况下使得局部燃油过浓，导致发动机颗粒物排放增加。其次，由于缩口燃烧室结构限制，使得进入活塞顶与缸盖之间的压缩余隙内燃油稀少，混合气过稀，无法进行着火燃烧导致发动机HC排放增加。最后，现有中小型柴油机燃烧室大多是垂直的喉口，且缩口率较大，在做功冲程中，垂直的喉口不利于可燃混合气的膨胀和发展。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种柴油机活塞燃烧室，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种柴油机活塞燃烧室，分为：ω型凹坑，设置在活塞顶部；ω型凹坑截面形状为ω型；两个圆锥形唇口，两个圆锥形唇口第一端分别与ω型凹坑的开口处连接；两个环形锥面，两个环形锥面第一端分别与两个圆锥形唇口第二端连接；两个环形锥面第二端与活塞顶平面相连；柴油机活塞燃烧室容置在缸筒内，缸筒直径为D。在本公开的一些实施例中，ω型凹坑分为：中心圆锥凸台，中心圆锥凸台的两端分别与两个凹坑过渡面第一端连接；底部凹面圆弧，两个底部凹面圆弧分别与两个凹坑过渡面的第二端连接。在本公开的一些实施例中，圆锥形唇口与环形锥面之间还具有：唇口过渡面，两个唇口过渡面第一端分别与ω型凹坑连接，两个唇口过渡面第二端分别与两个圆锥形唇口连接。在本公开的一些实施例中，唇口过渡面为圆弧面。在本公开的一些实施例中，环形锥面的第一端为小开口端，环形追面的第二端为大开口端。在本公开的一些实施例中，环形锥面第一端的内壁轮廓线与活塞顶面夹角为γ，其中，60°＜γ＜80°；环形锥面第二端的开口直径为d1，其中，0.67D＜d1＜0.74D。在本公开的一些实施例中，圆锥形唇口的第一端为小开口端，圆锥形唇口的第二端为大开口端。在本公开的一些实施例中，圆锥形唇口的母线与活塞顶平面间的夹角为β，其中15°＜β＜25°；圆锥形唇口的第一端与圆锥形唇口的第二端的距离为h2，其中，0.01D＜h2＜0.03D；圆锥形唇口的第一端的直径为d2，其中，0.56D＜d2＜0.61D。在本公开的一些实施例中，底部凹面圆弧半径为R，其中，0.06D＜R＜0.08D；中心圆锥凸台的半径为R1，其中，0.06D＜R1＜0.08D；中心圆锥凸台的母线夹角为α，其中，115°＜α＜140°。在本公开的一些实施例中，底部凹面圆弧的圆弧切面与活塞顶平面的距离为H，其中0.15D＜H＜0.2D；中心圆锥凸台的圆弧切面与活塞顶平面的距离为h1，其中0.05D＜h1＜0.07D。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开柴油机活塞燃烧室至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：(1)环形锥面的设置，对混合气的流动起到良好的引导作用，将混合气分为两部分，一部分在ω型凹坑内部，一部份进入活塞顶部空间，减小了ω型凹坑燃烧室内部涡流及换热损失，同时由于混合气浓度有所降低，传热损失减小，降低油耗。(2)圆锥形唇口结构的导流作用，有利于可混合气向气缸斜上方空间扩散，解决了在气缸斜上方区域由于距离燃烧室较远，可燃混合气往往难以到达此处问题，促进了空气的利用率。(3)唇口过渡面的圆弧面结构，利于获得更好的导流效果，有利于可混合气向气缸斜上方空间扩散。(4)中心圆锥凸台的圆锥型结构，利于导流以及溅射回收。附图说明图1为本公开实施例柴油机活塞燃烧室的结构示意图。图2为本公开实施例柴油机活塞燃烧室的相关参数示意图。【附图中本公开实施例主要元件符号说明】10-ω型凹坑；11-底部凹面圆弧；12-凹坑过渡面；13-中心圆锥凸台；20-圆锥形唇口；30-环形锥面；40-唇口过渡面；50-活塞顶平面；D、d1、d2、H、h1、R、R1、α-参数。具体实施方式本公开提供了一种柴油机活塞燃烧室，包括：ω型凹坑、圆锥形唇口和环形锥面；ω型凹坑，设置在活塞顶部；ω型凹坑包括：中心圆锥凸台和底部凹面圆弧；中心圆锥凸台，中心圆锥凸台的两端分别与两个凹坑过渡面第一端连接；底部凹面圆弧，两个底部凹面圆弧分别与两个凹坑过渡面的第二端连接，ω型凹坑截面形状为ω型；圆锥形唇口，两个圆锥形唇口第一端分别与ω型凹坑的开口处连接；环形锥面，两个环形锥面第一端分别与两个圆锥形唇口第二端连接；两个环形锥面第二端与活塞顶平面相连。本公开提供的柴油机活塞燃烧室可降低HC和颗粒物排放，降低油耗，提高经济性。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。使用现有的原ω缩口型燃烧室会带来以下缺点：首先，原ω型缩口燃烧室，燃油全部进入ω型燃烧室内部进行燃烧，特别是在大负荷工况，使得局部燃油过浓的情况，导致发动机颗粒物排放增加。其次，由于缩口燃烧室结构限制，使进入活塞顶与缸盖之间的压缩余隙内燃油稀少，混合气过稀，无法进行着火燃烧，这样导致HC排放增加。再次，现有中小型柴油机燃烧室大多是垂直的喉口，且缩口率较大，在做功冲程中，垂直的喉口不利于可燃混合气的膨胀和发展。为解决上述问题，在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种一种柴油机活塞燃烧室。图1为本公开实施例柴油机活塞燃烧室的结构示意图。图2为本公开实施例柴油机活塞燃烧室的相关参数示意图。如图1和图2所示，分为：ω型凹坑10、圆锥形唇口20和环形锥面30；ω型凹坑10，设置在活塞顶部；ω型凹坑10截面形状为ω型；ω型凹坑10分为：中心圆锥凸台13和底部凹面圆弧11；中心圆锥凸台13的两端分别与两个凹坑过渡面12第一端连接；两个底部凹面圆弧11分别与两个凹坑过渡面12的第二端连接。两个圆锥形唇口20第一端形成的开口分别与ω型凹坑10的开口处连接。环形锥面30，两个环形锥面30第一端分别与两个圆锥形唇口20第二端连接；两个环形锥面30第二端与活塞顶平面50相连。柴油机活塞燃烧室容置在缸筒内，缸筒直径为D。还包括唇口过渡面40，两个唇口过渡面40第一端分别与ω型凹坑10连接，两个唇口过渡面40第二端分别与两个圆锥形唇口20连接，本公开中唇口过渡面40为圆弧面。ω型凹坑10的底部凹面圆弧11半径为R，其中，0.06D＜R＜0.08D；底部凹面圆弧11的圆弧切面与活塞顶平面50的距离为H，其中0.15D＜H＜0.2D。ω型凹坑10的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油机活塞燃烧室，其中，分为：ω型凹坑，设置在活塞顶部；所述ω型凹坑截面形状为ω型；两个圆锥形唇口，两个所述圆锥形唇口第一端分别与所述ω型凹坑的开口处连接；两个环形锥面，两个所述环形锥面第一端分别与两个所述圆锥形唇口第二端连接；两个所述环形锥面第二端与活塞顶平面相连；所述柴油机活塞燃烧室容置在缸筒内，所述缸筒直径为D。

【技术特征摘要】
1.一种柴油机活塞燃烧室，其中，分为：ω型凹坑，设置在活塞顶部；所述ω型凹坑截面形状为ω型；两个圆锥形唇口，两个所述圆锥形唇口第一端分别与所述ω型凹坑的开口处连接；两个环形锥面，两个所述环形锥面第一端分别与两个所述圆锥形唇口第二端连接；两个所述环形锥面第二端与活塞顶平面相连；所述柴油机活塞燃烧室容置在缸筒内，所述缸筒直径为D。2.根据权利要求1所述的柴油机活塞燃烧室，其中，所述ω型凹坑分为：中心圆锥凸台，所述中心圆锥凸台的两端分别与两个凹坑过渡面第一端连接；底部凹面圆弧，两个所述底部凹面圆弧分别与两个所述凹坑过渡面的第二端连接。3.根据权利要求1所述的柴油机活塞燃烧室，其中，圆锥形唇口与环形锥面之间还具有：唇口过渡面，两个所述唇口过渡面第一端分别与所述ω型凹坑连接，两个所述唇口过渡面第二端分别与两个所述圆锥形唇口连接。4.根据权利要求3所述的柴油机活塞燃烧室，其中，所述唇口过渡面为圆弧面。5.根据权利要求1所述的柴油机活塞燃烧室，其中，所述环形锥面的第一端为小开口端，所述环形追面的第二端为大开口端。6.根据权利要求5所述的柴油机活塞燃烧室，所述环形锥面第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖炳锋，徐玉梁，杜建秋，夏淑敏，刘丽娜，李德胜，孙非，王昊鹏，
申请(专利权)人：天津内燃机研究所天津摩托车技术中心，
类型：发明
国别省市：天津,12