[实用新型]一种高速柴油机燃烧室

说明书

技术领域

本实用新型涉及轻型柴油机技术领域，更具体的说是涉及一种高速直喷式柴油机的燃烧室。 

背景技术

现代直喷式柴油机燃烧室一般是ω形的燃烧室，由燃烧室喉口、半球型凸台、燃烧室圆弧组成，结构简单，燃烧室设计只是针对凸台高度、喉口直径、燃烧室圆弧弧度进行组合，改善燃烧过程的效果有限，特别是高速柴油机燃烧室空间比较小，燃烧室K系数偏低，空气利用率比较低，燃烧过程组织更困难，热效率也会比较低。对于1400bar以上的高压喷射，还存在燃油油束撞壁比较严重的现象，而且燃烧室的形状影响气流运动组织的合理性、混合气在燃烧室空间内的分布均匀性，导致燃烧室内的空气利用率低，燃烧过程不能充分进行，造成发动机排放差、油耗高，热效率得不到进一步改善。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述情况提供一种高速直喷式柴油机的燃烧室，防止高压喷射油束出现撞壁现象，改善燃油空间分布和油气混合均匀性，进而保证发动机有较高的热效率和较低的油耗、排放。 

本实用新型是采用如下技术方案来实现上述目的：一种高速柴油机燃烧室，呈筒状设置在活塞柱端部，其特征在于，该燃烧室由活塞柱顶端至燃烧室底部依次包括有内缩口、喉口、底槽和凸台，该内缩口为内径自活塞柱顶端递减的环状弧形槽，该喉口为连接在内缩口底缘的环状弧形凸起，该底槽为设置在燃烧室底部边缘的弧形槽，该喉口的内径小于内缩口和底槽的内径，该凸台为设置在燃烧室底部中央的球冠状结构， 该凸台底缘与底槽的下边缘之间设有导流台，该导流台为一环形弧状凸起结构。 

作为上述方案的进一步说明： 

优选地，所述内缩口底缘与喉口之间设有环状阶梯过渡槽，该阶梯过渡槽包括弧形过渡槽和锥筒，该弧形过渡槽上边缘与内缩口底缘连接，该弧形过渡槽下边缘与锥筒上边缘连接，该锥筒下边缘与喉口上边缘连接，且锥筒上部直径大于下部直径。 

优选地，所述凸台的半径为大于等于8mm小于等于12mm，该凸台顶端与活塞柱顶端距离为大于等于4mm小于等于7mm。 

优选地，所述导流台的圆弧半径为大于等于3mm小于等于5mm，该导流台的圆弧的圆心与活塞柱顶端距离为大于等于13.5mm小于等于16.5mm。 

优选地，所述内缩口的最大内径为大于等于50mm小于等于65mm，该内缩口的圆弧半径为大于等于1.5mm小于等于3mm，该内缩口的圆弧的圆心与活塞柱顶端距离为大于等于2mm小于等于3mm。 

优选地，所述喉口的内径为大于等于47mm小于等于54mm，该喉口圆弧的圆心与活塞柱顶端的距离为大于等于2.5mm小于等于4.5mm。 

优选地，所述底槽圆弧的半径为大于等于5mm小于等于8mm，该圆弧的圆心到燃烧室中轴线的距离是大于等于19.5mm小于等于24.5mm，该圆弧的圆心到活塞柱顶端的距离是大于等于9.6mm小于等于11.5mm，该圆弧上边缘的切线与燃烧室中轴线的夹角为大于等于20°小于等于30°。 

优选地，所述弧形过渡槽的圆弧半径为大于等于2mm小于等于3mm。 

优选地，所述燃烧室的容积是大于等于26.2ml小于等于33.9ml。 

本实用新型采用以上技术方案所能达到的有益效果是：本实用新型的燃烧室在底部设有凸台和底槽，并在凸台和底槽之间设有过渡连接的导流台，因此在压缩行程中，燃烧室内形成沿凸台、导流台和底槽的挤 流，结合进气流在燃烧室底部的涡流，能有效的防止高压喷射油束出现撞壁现象，促进燃油的雾化和空间混合及分布，极大的减少进入有害容积中的混和气；在膨胀行程中，燃烧室内形成了沿燃烧室侧壁、底槽、导流台、凸台的逆挤流，逆挤流在到达导流台之前，混合气(已燃和未燃)流动发生分离，大部分混合气被卷入燃烧室上部的空气较充足区域，燃烧过程进行充分，同时也可促进燃烧产物的后期氧化；一小部分混合气汇集于凸台上部，利用导流台的引流作用，加强了此部分混合气和凸台上部空气的混合，使这部分混合气的燃烧过程也比较完全，同时可以减少喷油器油嘴的积碳现象和局部燃烧高温区。因此本实用新型的燃烧室能加强和控制空气混合过程，降低了初期燃烧速率，减少NO_x形成，同时由于充分利用燃烧室上部空气，大幅降低浓区的存在，促进碳烟的后期氧化，使得烟度排放大大改善。 

附图说明

图1是本实用新型燃烧室的剖视示意图； 

图2是图1中局部放大示意图A； 

图3是图2中局部放大示意图B； 

图4是本实用新型燃烧室内燃油燃烧时的气流走向示意图。