一种柴油机燃烧室结构、活塞连杆组、发动机以及车辆制造技术

本实用新型专利技术属于车辆工程技术领域，公开一种柴油机燃烧室结构、活塞连杆组、发动机以及车辆，燃烧室结构包括中心凸台区、凹坑区和倾斜唇口区；凹坑区环设于中心凸台区外，倾斜唇口区环设于凹坑区远离中心凸台区的一侧，倾斜唇口区由凹坑区倾斜延伸至活塞的顶平面；凹坑区的最大直径为D1，倾斜唇口区的最大直径为D2，D1/D2＝0.7～0.8；凹坑区的最高点与活塞的顶平面之间的垂直距离为H1，凹坑区的最低点与活塞的顶平面之间的垂直距离为H2，H1/H2＝0.3～0.5。该结构和尺寸设计能够更好地控制燃烧室上部气体的流动，解决早期燃烧过慢而影响发动机热效率的问题，同时降低燃烧末尾期产生的碳烟残留，减少碳烟的排放。减少碳烟的排放。减少碳烟的排放。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机燃烧室结构、活塞连杆组、发动机以及车辆


[0001]本技术涉及车辆工程
，尤其涉及一种柴油机燃烧室结构、活塞连杆组、发动机以及车辆。

技术介绍

[0002]柴油机燃烧室的结构对于发动机的燃烧热效率、发动机的油耗以及汽车尾气的排放具有重要影响。
[0003]专利号为CN206681841U的专利公开了一种柴油机燃烧室，包括唇口区、与唇口区相连的燃油撞壁导流区以及向燃烧室内部凸起的凸台节流区；唇口区采用双唇口结构，能够实现柴油机燃烧各个阶段的单独控制，降低前期燃烧放热速率以抑制前期NOx生成速率，加快中期燃烧放热速率以保证整个燃烧过程的高效性。
[0004]上述专利存在以下缺陷：由于燃烧室上部采用了双唇口结构，导致燃烧室上部的气体流动性较差，早期燃烧过慢而降低了发动机热效率，同时，燃烧末尾期产生的碳烟也得不到充足的氧化，导致碳烟排放量高。
[0005]因此，亟需一种新的燃烧室结构，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种柴油机燃烧室结构、活塞连杆组、发动机以及车辆，能够更好地控制燃烧室上部气体的流动，从而解决早期燃烧过慢而影响发动机热效率的问题，同时降低燃烧末尾期产生的碳烟残留，减少碳烟的排放。
[0007]为达上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，提供一种柴油机燃烧室结构，包括中心凸台区、凹坑区以及倾斜唇口区；
[0009]所述中心凸台区呈锥形且位于燃烧室结构的中部，所述凹坑区呈圆弧凹陷状，所述凹坑区环设于所述中心凸台区外，并与所述中心凸台区相连接，所述倾斜唇口区环设于所述凹坑区远离所述中心凸台区的一侧，并与所述凹坑区相连接，且所述倾斜唇口区由所述凹坑区倾斜延伸至活塞的顶平面；
[0010]所述凹坑区的最大直径为D1，所述倾斜唇口区的最大直径为D2，D1/D2＝0.7～0.8；
[0011]所述凹坑区的最高点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离为H1，所述凹坑区的最低点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离为H2，H1/H2＝0.3～0.5。
[0012]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，所述中心凸台区的斜壁面与所述中心凸台区的轴线之间的夹角为θ1，θ1的取值范围为54
°
～64
°
。
[0013]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，所述凹坑区的圆弧半径为R，R的取值范围为6mm～11mm；
[0014]所述凹坑区的最高点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离H1的取值范围为5mm～
10mm；
[0015]所述凹坑区的最低点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离H2的取值范围为14mm～24mm；
[0016]所述凹坑区的最大直径D1的取值范围为60mm～76mm。
[0017]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，所述倾斜唇口区的斜壁面与所述活塞的顶平面之间的夹角为θ2，θ2的取值范围为28
°
～40
°
；
[0018]所述倾斜唇口区的最大直径D2的取值范围为80mm～100mm。
[0019]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，θ1＝59.1
°
；R＝7.6751mm；H1＝7.3285mm；H2＝17.8mm；D1＝67.8mm；θ2＝34
°
；D2＝84mm。
[0020]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，所述凹坑区与所述中心凸台区之间圆滑过渡连接；
[0021]所述凹坑区与所述倾斜唇口区之间圆滑过渡连接；
[0022]所述倾斜唇口区与所述活塞的顶平面之间圆滑过渡连接。
[0023]作为本技术提供的柴油机燃烧室结构的优选方案，所述中心凸台区的顶端圆弧过渡。
[0024]第二方面，提供一种活塞连杆组，包括相铰接的活塞和连杆，所述活塞上设置有如上所述的柴油机燃烧室结构。
[0025]第三方面，提供一种发动机，包括缸体以及如上所述的活塞连杆组，所述活塞连杆组的活塞能够在所述缸体内往复直线运动。
[0026]第四方面，提供一种车辆，包括如上所述的发动机。
[0027]本技术的有益效果：
[0028]本技术提供的柴油机燃烧室结构，燃油燃烧过程中，喷油器喷出的燃油与空气混合后由燃烧室中心流向燃烧室的侧壁面，在碰撞燃烧室的侧壁面后一部分向上进入倾斜唇口区进行燃烧，另一部分向下进入凹坑区进行燃烧；随着油雾的继续喷出，燃油和空气的混合物在凹坑区和倾斜唇口区都能高效被燃烧。即，喷油器喷出的燃油分别进入凹坑区和倾斜唇口区中独立发展，倾斜唇口区的设计促进了燃油的早期分离，能够提高前期油气混合效率，从而提高前期放热率，保证燃烧高效性。而且，凹坑区由于呈圆弧凹陷状，其区域容积较大，提高了燃油与空气的混合效率，可取得降低油耗的效果。向下发展的燃油到达凹坑区与空气混合之后，被气流带动至凹坑区底部，到达凹坑区底部后继续沿中心凸台区的斜壁面向上运动，该阶段由于中心凸台的存在，流动速度降低，弱化了混合气的发展，从而抑制了燃烧中期放热，柴油机中期放热是氮氧化物(NOx)生成的关键阶段，因此抑制中期放热能够有效抑制氮氧化物的生成。
[0029]在燃烧后期，凹坑区内燃油和空气的混合气随气流上卷进入到倾斜唇口区。混合气燃烧形成碳烟，凹坑内的碳烟氧化不彻底造成燃烧室内碳烟的一部分残留，倾斜唇口区处由于燃油碰壁而向上发展的这部分燃油形成的碳烟氧化不彻底，造成燃烧室内碳烟的另一部分残留，燃烧室内碳烟的残留由这两部分组成。而当凹坑内的碳烟上卷至经过倾斜唇口区时，由于倾斜唇口区仍然保持较强的空气湍流，从而促进了这部分碳烟的氧化，使得燃烧室内碳烟的残留得以减少。即，在燃烧的末尾阶段，凹坑区内上卷至经过倾斜唇口区的碳烟能够被氧化，有效降低了碳烟残留，减少了碳烟的排放。
附图说明
[0030]图1是本技术具体实施方式提供的柴油机燃烧室结构的截面视图；
[0031]图2是本技术具体实施方式提供的柴油机燃烧室结构的尺寸标注示意图；
[0032]图3是本技术具体实施方式提供的柴油机燃烧室结构的具体尺寸标注图。
[0033]图中：
[0034]1、中心凸台区；2、凹坑区；3、倾斜唇口区。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
[0036]在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.柴油机燃烧室结构，其特征在于，包括中心凸台区(1)、凹坑区(2)以及倾斜唇口区(3)；所述中心凸台区(1)呈锥形且位于燃烧室结构的中部，所述凹坑区(2)呈圆弧凹陷状，所述凹坑区(2)环设于所述中心凸台区(1)外，并与所述中心凸台区(1)相连接，所述倾斜唇口区(3)环设于所述凹坑区(2)远离所述中心凸台区(1)的一侧，并与所述凹坑区(2)相连接，且所述倾斜唇口区(3)由所述凹坑区(2)倾斜延伸至活塞的顶平面；所述凹坑区(2)的最大直径为D1，所述倾斜唇口区(3)的最大直径为D2，D1/D2＝0.7～0.8；所述凹坑区(2)的最高点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离为H1，所述凹坑区(2)的最低点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离为H2，H1/H2＝0.3～0.5。2.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室结构，其特征在于，所述中心凸台区(1)的斜壁面与所述中心凸台区(1)的轴线之间的夹角为θ1，θ1的取值范围为54
°
～64
°
。3.根据权利要求2所述的柴油机燃烧室结构，其特征在于，所述凹坑区(2)的圆弧半径为R，R的取值范围为6mm～11mm；所述凹坑区(2)的最高点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离H1的取值范围为5mm～10mm；所述凹坑区(2)的最低点与所述活塞的顶平面之间的垂直距离H2的取值范围为14mm～24mm；所述凹坑区(2)的最大直径D1的取值范围为60mm～7...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡芳，董大陆，包宁，王宏，董颜，王震，刘江唯，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：