[实用新型]双卷流燃烧系统

说明书

本实用新型涉及一种高速柴油机上使用的燃烧系统，它由燃烧室和喷油嘴组成。

在SU－111878A上公开了一种内燃机燃烧室。它的目的是防止燃气经活塞与气缸间的缝隙侵入活塞环，导致活塞环和缸壁的高速磨损，从而提高发动机的耐久性。它的结构是，活塞顶部有两个同心环形凸缘；与活塞的两个凸缘对应，在缸盖上有两个环形凹槽；在剖面图上，两个凸缘和两个凹槽成梯形。当活塞进入上止点时，两凸缘先后进入两凹槽，起到防止燃气侵入活塞环的作用。该燃烧室不具有提高混合气质量和燃烧效率的作用，也不涉及与喷油嘴的匹配问题。

在《车用发动机》杂志（1982年增刊P37）上        公开了一种高速柴油机上使用的燃烧系统。该系统的燃烧室结构为活塞顶为一浅盆形，并与缸盖和缸壁构成燃烧室；该燃烧系统存在如下缺点：

1、这种燃烧系统采用的浅盆形燃烧室，在缸内没有专门组织空气运动，混合靠油束在燃烧室的均匀分布及喷雾质量保证，当喷油泵达不到所需要的压力，造成混合气质量不高，油耗大。

2、由于燃烧室没有专门组织空气运动，随着转速的提高，混合时间缩短，混合气质量变差。

3、当柴油机在高转速、短冲程、强化程度较高时，混合气质量差，燃烧效率不高，被迫加大提前角。增大提前角对提高混合气质量、降低油耗只能起到一定作用，却又导致了爆发压力过高，机械负荷增大。

本实用新型的目的在于克服上述燃烧系统混合气质量差、机械负荷大、油耗高的不足，而提供一种具有较高混合气质量、燃烧效率高、爆发压力较低，易于推广使用的燃烧系统。

本实用新型的技术解决方案是，采用双卷流燃烧系统，它由活塞顶部、缸盖和缸壁围成的空间构成的燃烧室与喷油嘴组成。其特殊之处在于：活塞顶部具有内外两个环形室，外室底面园弧与内室底面园弧相交形成尖形弧脊，尖形弧脊将活塞顶部分为两个环形室，活塞顶中心有一园锥凸台。

外室直径d1＝（0.66～0.83）D（D为活塞直径），内室直径d2＝（0.4～0.66）D，外室底面园孤半径R1＝（0.05～0.093）D，内室底面园弧半径R2＝（0.04～0.066）D，外室最低点距活塞顶的距离H1＝（0.06－0.1）D，内室最低点距离活塞顶的距离H2＝（0.08－0.10）D，尖形弧脊距活塞顶的距离H3＝（0.05－0.08）D，园锥凸台的直径d3＝（0.05－0.08）D，园锥凸台的锥角α＝120°－150°。

该燃烧系统的工作原理是，油束在喷入燃烧室后，在内外两个室内形成双涡流，两涡流旋向相反，可以充分利用燃烧室内的空气，加速了主燃期的混合与燃烧。尖形弧脊起了粉粹燃料的作用，加速了高质量混合气的形成。尖形弧脊的位置变动，可以起到控制滞燃期的作用。燃料的分配是按内外环形室中的空气量而定的，保证了燃料与空气的及时混合。

本实用新型与现有技术相比取得如下积极效果：

1、可形成高质量的混合气，改善了燃烧状况，降低了油耗。

2、由于该燃烧系统可以在短时间内形成高质量的混合气，因而可以缩小供油提前角。该系统的燃烧室比浅盆形燃烧室容积增大，降低了压缩比。提前角的缩小和压缩比的降低，都使最高爆发压力和压升率下降，降低了机械负荷。

3、该燃烧系统降低了对喷油嘴的加工工艺要求，喷油嘴喷出的油束夹角可在140°－160°之间，为该燃烧的推广使用创造了有利条件。

4、该燃烧系统只需改变活塞顶部的结构，不需要改变其它部件的结构易于推广使用。

5、在燃烧室容积相同的情况下，采用该系统的燃烧室，可以增大燃烧室开口直径，减少燃烧室深度，这有利于降低热负荷，适用于高强化的增压柴油机。

附图的图面说明如下：

图1是燃烧室的结构图。

图2是活塞顶部的俯视图。

本实用新型将结合附图作进一步地详述。

在图1中，汽缸2与缸盖4之间装有密封圈3，缸盖上装有气阀5和喷油嘴6。活塞1的顶部结构为，中心有一园锥形凸台7，台面底于活塞顶平面，锥面与内室底面园弧相切，内室底面园弧与外室底面园弧相交，形成尖形弧脊8，尖形弧脊把燃烧室分成内、外两个环形室，外室底面园弧与活塞顶平面相交。

图2表示了活塞顶部的俯视结构，为了防止活塞与气阀干涉，在活塞顶部设置了四个均布的避阀坑9。

附图中的符号意义和取值如下：

D为活塞直径。

外室直径d1＝（0.66－0.83）D，内室直径d2＝（0.4－0.66）D

圆锥形凸台直径d3＝（0.05－0.08）D