专利名称：一种直喷式柴油机燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明公开了 一种燃烧系统，特别是用于柴油机的燃烧系统。
技术背景传统柴油机NOX和PM排放较高，不利于环境的保护。柴油发动机产 生NOX和PM的原因在于传统柴油机的混合气不均匀，在气缸内呈颗粒状。 这样就使柴油机燃烧时气缸内存在油浓区域和稀油区域。在浓油区域，燃料 燃烧不完全，产生大量的颗粒；而在稀油区域，富氧状态加高温条件，将产 生大量的NOX。要从根本上抑制柴油机NOX和PM排放，需要使混合气在 燃烧前充分地均匀混合。发动机均质充量压缩着火HCCI ( homogeneous charge compression ignition)燃烧是一种全新的燃烧方式。它能有效降低传统内燃机的燃油消耗 和排放问题，特别是能同时降低柴油机NOx和颗粒物(PM)的排放，并进 一步增加热效率，不但保留了原有的节能优势，还大大降低了排放，使其性 能更加完美，这无疑具有很大的发展前景。随着排放法规的日益严格和发动机技术的进步，均勻燃烧技术在节约能 源和降低排放方面的潜力引起了世界各国的高度重视。美国、欧洲和日本的 一些研究机构和企业都在大力开展这一领域的研究工作，并成为目前发动机 领域的一个研发热点。发明内容本发明的目的是提供一种直喷柴油机燃烧系统。通过进气道和燃烧烧室
对混合气流的组织，以及喷油策略的选择，使得柴油和空气在气缸内充分混 合均匀，进而在压缩上止点附近产生均匀燃烧。
本发明的技术方案如下一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道、喷油器、排气道、活塞、以 及燃烧室，其中进气道为螺旋式，在进气门处呈螺旋状，使气流在缸内形成涡流；喷油器为压电式多孔喷油器，其喷油锥角与燃烧室相匹配。该燃烧系 统还包括设置在两个进气道之间的电加热塞。
喷油器具有8个喷油孔，能产生1500~2200bar的喷油压力；喷油锥角 为1002 ~1602 ;燃烧室为缩口 co形燃烧室；螺旋状进气道产生的涡流比 在1.0到3.0之间。本发明还公开了包括上述燃烧系统的直喷式柴油机，其还包括高压油 轨、高压油泵、燃油滤清器、低压油泵和油箱。
采用本发明的燃烧系统，均匀燃烧能够使燃烧更充分，从而有效抑制柴 油机氮氧化物和颗粒排放；可以减小柴油发动机噪声，另外能够提高发动机 的冷启动效果。
图1:燃烧系统结构示意图；图2:具有图1燃烧系统的直喷柴油机结构示意图； 图3:进气道示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的描述。
如图1所示，本发明的直喷式柴油机燃烧系统包括进气道l，喷油器 2，排气道3，活塞4，燃烧室5，以及电加热塞6。进气道l为螺旋式，由 于在气门处，气道呈螺旋状(如图3所示)，使气流在缸内形成涡流，促使均
匀混合气的形成。压电式多孔型喷油器2安装在燃烧室5中心，与高压共轨装置一起作为供油系统，能产生1500~2200bar的喷油压力。压电式多孔喷 油器，在单循环内可实现5次以上的燃油喷射，充分提高了油气混合效果； 多次喷油、灵活喷油控制，8个喷油孔能保证燃油的雾化效果，10(k ~160 2的喷油锥角与co形燃烧室相匹配，能有效防止燃烧湿壁现象。燃烧室的设 计采用了缩口 co形燃烧室，使混合气在压缩过程中能产生一定的挤流，也能 提高混合气的混合效果。在两个进气道之间设置的电加热塞可以有效改善柴 油冲几的,令启动,文果。图2为该燃烧系统应用于均质充量型缸内直喷柴油机的基本构造图，由 高压油轨7，高压油泵8，燃油滤清器9，低压油泵IO，油箱11组成。当发动机工作时，燃料直接喷入气缸内，喷油时刻在压缩上止点前150 e至压缩上止点后10e之间调节，喷油嘴喷油后大部分油雾都集中在co形 燃烧室内。在不同工况的进气过程中，螺旋气道产生的涡流比在1.0到3.0之间。 当活塞压缩混合气至上止点附近时产生自燃，由于是均质混合气，所以燃烧 同时发生，有较高热效率和较好的排放效果。
权利要求
1、一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道(1)、喷油器(2)、排气道(3)、活塞(4)、以及燃烧室(5)，其特征在于进气道(1)为螺旋式，在进气门处呈螺旋状，使气流在缸内形成涡流；喷油器(2)为压电式多孔喷油器，其喷油锥角与燃烧室相匹配。
2、 根据权利要求1所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于还包 括设置在两个进气道之间的电加热塞(6)。
3、 根据权利要求1或2所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于 喷油器(2)具有8个喷油孔，能产生1500~2200bar的喷油压力；喷油锥 角为1002 ~ 1602 。
4、 根据权利要求1或2所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于 燃烧室为缩口 co形燃烧室。
5、 根据权利要求3所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于螺旋 状进气道(1 )产生的涡流比在l.O到3.0之间。
6、 包括权利要求1 - 5任一项所述的燃烧系统的直喷式柴油机，还包括， 高压油轨(7)、高压油泵(8)、燃油滤清器(9)、低压油泵(IO)和油箱(11 )。
全文摘要
本发明公开了一种直喷式柴油机燃烧系统，其包括进气道(1)，喷油器(2)，排气道(3)，活塞(4)，燃烧室(5)，以及电加热塞(6)。进气道(1)为螺旋式，在气门处，气道呈螺旋状，使气流在缸内形成涡流，促使均匀混合气的形成。压电式多孔型喷油器(2)安装在燃烧室(5)中心，与高压共轨装置一起作为供油系统，能产生1500～2200bar的喷油压力。多次喷油、灵活喷油控制，能保证燃油的雾化效果，100。～160。的喷油锥角与ω形燃烧室相匹配，能有效防止燃烧湿壁现象。燃烧室的设计采用了缩口ω形燃烧室，使混合气在压缩过程中能产生一定的挤流，也能提高混合气的混合效果。在两个气道之间设置的电加热塞可以有效改善柴油机的冷启动效果。
文档编号F02M61/18GK101113683SQ20071015121
公开日2008年1月30日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者王孟轲 申请人:奇瑞汽车有限公司