專利名稱:短時旋流燃燒室的制作方法
本發(fā)明是一種往復(fù)式柴油發(fā)動機(jī)燃燒室。
根據(jù)西安交通大學(xué)內(nèi)燃機(jī)教研室編的《內(nèi)燃機(jī)原理》(中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社、1981年2月北京第一版)一書介紹，柴油發(fā)動機(jī)燃燒室分直接噴射式和分隔式兩大類。W型燃燒室是直接噴射式燃燒室的典型代表，W型燃燒室用螺旋進(jìn)氣道組織進(jìn)氣渦流，使用多孔噴油器。使用螺旋進(jìn)氣道會增加進(jìn)氣阻力，影響充氣效率，渦流強(qiáng)度越高、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高影響就越明顯。多孔噴油器對燃料供給系統(tǒng)要求高，工作可靠性差。渦流室燃燒室是分隔式燃燒室的典型代表。這種燃燒室雖然沒有螺旋進(jìn)氣道制造的復(fù)雜工藝和影響充氣效率的缺點(diǎn)，且能夠使用單孔軸針式噴油器，但是這種燃燒室散熱面積大，熱損失大，比油耗高，使用經(jīng)濟(jì)性差。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有直接噴射式燃燒室和分隔式燃燒室兩種柴油發(fā)動機(jī)燃燒室以上所述的不足之處而提供一種短時旋流燃燒室。
以下將結(jié)合附圖對實現(xiàn)本發(fā)明的途徑作一詳細(xì)描述。
圖一是采用本發(fā)明的柴油發(fā)動機(jī)局部剖視圖。
圖二是圖一沿A-A局部剖視圖。
圖三是油束散射錐剖視圖。
圖四是圖三M向視圖。
參照圖一、圖二、圖三、圖四，短時旋流燃燒室由氣腔(3)、環(huán)流襯套(5)、油束散射錐(7)等組合而成。燃燒室位于氣缸體(9)頂面和氣缸蓋(2)底面之間。氣腔(3)由氣缸體(9)頂面和氣缸蓋(2)底面縮入形成，呈圓柱狀。氣腔(3)內(nèi)外圍有一帶若干切向槽(10)的環(huán)形襯套(5)。氣缸里的空氣被壓縮通過環(huán)形襯套(5)的若干個切向槽(10)，由于切向槽(10)的作用，使壓縮空氣短時內(nèi)形成高速環(huán)狀氣流、也稱旋流。氣腔(3)中央有一安裝在氣缸體(9)上的油束散射錐(7)，為曲線性錐體，其錐面有銑出的深淺不等、光滑平順的導(dǎo)油溝(17)，這些導(dǎo)流油溝(17)起到分散油束和改變油線方向的作用，把噴油器(1)噴出的空心錐狀油束改變?yōu)槎鄬虞椛錉睿涌煊汀饣旌?，為燃燒爆發(fā)作功提供了良好的條件。短時旋流燃燒室能適用于各種往復(fù)式柴油發(fā)動機(jī)，就是與制造工藝簡單的普通進(jìn)氣道和對供油系統(tǒng)要求不高的順錐形單孔軸針式噴油器匹配使用也能得到較低的比油耗。
本發(fā)明是這樣工作的，當(dāng)柴油發(fā)動機(jī)工作在進(jìn)氣沖程時，活塞(8)自上往下行，新鮮空氣由進(jìn)氣道(11)通過進(jìn)氣門(15)氣門口被吸入氣缸內(nèi)，活塞(8)行至下止點(diǎn)，工作轉(zhuǎn)入壓縮沖程。活塞(8)自下往上行，使環(huán)形襯套(5)底端面與活塞(8)頂端面重合時刻到上止點(diǎn)這段時間，氣缸容積被分隔為兩部份，一部份在進(jìn)、排氣門(15)、(16)的下部，另一部份在氣腔(3)的下部?；钊?8)頂部有一與環(huán)形襯套(5)相適應(yīng)的臺階。處于進(jìn)、排氣門(15)、(16)下部氣缸容積內(nèi)的新鮮空氣被擠壓通過環(huán)形襯套(5)的十五個至二十個切向槽(10)進(jìn)入氣腔(3)形成高速環(huán)狀氣流、也稱旋流。這種旋流運(yùn)動只在短時內(nèi)發(fā)生，即只在上止點(diǎn)前曲軸轉(zhuǎn)角一定范圍內(nèi)發(fā)生。旋流運(yùn)動發(fā)生時刻即旋流提前角決定于環(huán)形襯套(5)的高度。旋流提前角要略大于柴油發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速時的噴油提前角。活塞(8)運(yùn)行到噴油提前角位置時，噴油器(1)噴出高壓燃油，噴出的燃油成空心錐狀油束，錐角為25°至30°。為了給出空心錐狀燃油束的位置，在氣腔(3)上面，氣缸蓋(2)下部設(shè)一錐形氣腔(12)與順錐形單孔軸針式噴油器(1)噴咀相通，且在同一軸線上，大小要略大于噴油器(1)噴出的空心錐狀燃油束所占空間。錐狀燃油束被油束散射錐(7)上八個深淺不等、光滑平順的導(dǎo)流油溝(17)分散并改變油線方向成多層輻射狀，與高速環(huán)狀氣流短時充分混合，由于高壓的作用燃燒爆發(fā)作功，推動活塞(8)往下行，至下止點(diǎn)，柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)入下一個工作沖程。
本發(fā)明為了減少氣腔(3)內(nèi)的熱量被氣缸蓋(2)底面?zhèn)鹘o氣缸蓋(2)內(nèi)的噴油器水套(14)內(nèi)的冷卻水而損失，在氣缸蓋(2)內(nèi)的噴油器水套(14)與氣腔(3)頂面之間設(shè)有一隔熱氣腔(13)，其厚度以不影響噴油器(1)用水冷卻為原則。在不影響活塞環(huán)冷卻為前提下，也要減少短時旋流燃燒室氣腔(3)底壁與氣缸體(9)冷卻水套的接觸面積。油束散射錐(7)上的導(dǎo)流油溝(17)的設(shè)計要求油線從導(dǎo)流油溝(17)射出時油線方向垂直油束散射錐(7)的軸線(α)。油束散射錐(7)用螺紋固定在氣缸體(9)上。
本發(fā)明與現(xiàn)有直噴式燃燒室和分隔式燃燒室相比有如下優(yōu)點(diǎn)因有帶切向槽(10)的環(huán)形襯套(5)和帶有導(dǎo)流油溝(17)的油束散射錐(7)，使進(jìn)入燃燒室的空氣短時形成高速環(huán)狀氣流，噴入燃燒室的燃油由空心錐狀油束改變?yōu)槎鄬虞椛錉?，油、氣充分混合，燃燒效果好，能提高柴油發(fā)動機(jī)的動力性指標(biāo)，降低比油耗。在氣缸蓋(2)內(nèi)的噴油器水套(14)與氣腔(3)頂面之間設(shè)有一隔熱氣腔(13)因而減少散熱損失，提高熱效率。該燃燒室能與燃料供給系統(tǒng)要求不高的順錐形單孔軸針式噴油器及進(jìn)氣阻力小制造工藝簡單的普通進(jìn)氣道相匹配工作，且經(jīng)濟(jì)效果好。該燃燒室能適合于各種往復(fù)式柴油發(fā)動機(jī)上。因此，本發(fā)明給柴油發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造、使用帶來積極的效果。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式柴油發(fā)動機(jī)燃燒室，其特征是由圓柱狀氣腔(3)、位于氣腔(3)內(nèi)外圍有能使壓進(jìn)氣腔(3)內(nèi)的空氣短時形成高速環(huán)狀氣流的切向槽(10)的環(huán)形襯套(5)、位于氣腔(3)中央形狀為曲線性錐體其錐面有能把噴油器(1)噴出的空心錐狀油束改變?yōu)槎鄬虞椛錉顝亩涌煊?、氣混合的?dǎo)流油溝(17)的油束散射錐等組合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃燒室，其特征是油束散射錐(7)用螺紋固定于氣缸體(9)上，其錐面上有八個深淺不等、光滑平順的導(dǎo)流油溝(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的燃燒室，其特征是環(huán)形襯套(5)用鍵(4)固定在氣缸體(9)上，圓周上有十五個至二十個切向槽(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的燃燒室，其特征是為了減少氣腔(3)內(nèi)的熱量被氣缸蓋(2)底面?zhèn)鹘o氣缸蓋(2)上的噴油器水套(14)內(nèi)的冷卻水而損失，在氣缸蓋(2)內(nèi)噴油器水套(14)與氣腔(3)頂面之間有一隔熱氣腔(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的燃燒室，其特征是在氣腔(3)上面，氣缸蓋(2)下部有一錐形氣腔(12)，與噴油器(1)的噴咀在同一軸線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的燃燒室，其特征是順錐形單孔軸針式噴油器(1)噴出的燃油成空心錐狀油束，錐角為25°-30°。
專利摘要
一種短時旋流柴油發(fā)動機(jī)燃燒室，適合于往復(fù)式柴油發(fā)動機(jī)。由圓柱狀氣腔(3)、帶有若干切向槽(10)的環(huán)形襯套(5)、帶有若干導(dǎo)流油溝(17)的油束散射錐(7)組合而成。能使進(jìn)入氣腔(3)內(nèi)的壓縮空氣短時間形成高速環(huán)狀氣流，也稱旋流，噴入燃燒室氣腔(3)內(nèi)的燃油束由空心錐狀改變?yōu)槎鄬虞椛錉睿?、氣充分混合，燃燒效果好，設(shè)置了隔熱氣腔(13)能減少熱量損失。能與燃料供應(yīng)系統(tǒng)要求不高的噴油器及制造工藝簡單的普通進(jìn)氣道匹配工作。該燃燒室使柴油發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造簡單。
文檔編號F02B19/00GK87100044SQ87100044
公開日1987年10月7日 申請日期1987年1月2日
發(fā)明者梁剛 申請人:梁剛導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan