专利名称:采用伞喷喷油器的燃烧室的制作方法
一种采用伞喷喷油器的燃烧室，其属于直接喷射式发动机的燃烧系统。
在现有技术中，公知的直喷式发动机的燃烧系统大都采用多孔喷油器与W型燃烧室相配合，组织空间雾化燃烧。这种燃烧方式一直存在着工作粗暴和排气冒烟的问题，其主要矛盾是工作粗暴，它主要表现为最高燃烧压力和压力升高率均较高。为了限制最高燃烧压力，传统的措施是控制滞燃期和滞燃期间的喷油量。但它带来的后果是有大量的燃油在着火后喷入缸内，形成边喷油，边混合、边燃烧的极其复杂的火包油式的扩散燃烧，这就是冒黑烟的根源。为了限制上死点后喷油量过多，引起后燃，又不得不将着火点调节在上死点前5度或更大，结果使发动机的工作比较粗暴。上述燃烧方式的关键问题是油气混合不均匀，空气利用率较低。其原因在于燃油不易找到空气，这除与着火后喷油量过多直接有关外，还受到多孔喷油器的喷雾仅分布在局部空间的影响。
本发明的目的是设计一种燃烧系统，以便于有效地解决混合气形成不均匀的问题。该燃烧系统采用轴针式伞喷喷油器和燃烧室相配合。在缸内着火前，全部燃油以伞形细粒周向均匀地喷入燃烧室内，在上死点前进行热予混合，活塞行至上死点时才开始燃烧，这种燃烧充分完全，并使发动机的性能得到改善。
本发明的构成在于，一种设置在发动机活塞顶部的燃烧室，它的上口、侧壁和下底在一起构成的形状是与喷油器的喷雾形状相匹配的。燃烧室上口的直径远比其下底的直径小，所以，其具有上小下大的结构，根据组织燃烧方式的不同，燃烧室的侧壁和下底要采用不同的形状，以满足不同燃烧方式的需要，该燃烧室专门使用轴针式伞喷喷油器，因此，对于伞喷雾化燃烧或伞喷油膜雾化燃烧，燃烧室的结构是不同的。
对于伞喷雾化燃烧，上述的燃烧室的下底采用平底结构，侧壁采用大锥角的锥面。在侧壁和活塞顶面或下底之间，分别用圆弧过渡连接，构成上小下大的截锥型燃烧室，该燃烧室的基本形状与伞喷喷油器的伞形喷雾相一致。由于燃烧室的下底是平底，故使伞形喷雾在燃烧室内能够得到充分发展，而极少有燃油落到燃烧室壁上，由此，实现组织伞喷雾化燃烧。
对于伞喷油膜雾化燃烧，上述的燃烧室的下底采用数段圆弧构成的中间凸起结构，该凸起结构的顶端一般应低于活塞顶面。燃烧室的侧壁有两部分，其上端一般采用大锥角的锥面壁，下端采用与下底的圆弧平滑连接的环形壁。在锥面壁和活塞顶面或环形壁之间，分别采用圆弧过渡连接，构成上小、下大和中间凸起的倒碟型燃烧室。由于燃烧室的下底中间凸起，侧壁的下端是环形壁结构，因此，伞形喷雾把相当数量的燃油均匀地分布在该凸起和环形壁上，形成油膜，其余的燃油仍分布在燃烧室空间，从而，实现组织伞喷油膜雾化燃烧。
本发明的效果是，它提供了一种伞喷燃烧方式，由于该燃烧方式的混合气形成均匀，空气利用率高，在过量空气系数α≤1.2的情况下，烟度R不大于1.5，此外，滞燃期也较大，一般能大于2毫秒，始燃量又少，故发动机的爆发压力和燃烧噪音较低，并且，发动机的油耗，排温和排放性能有明显改善。
附图1是伞喷雾化燃烧室。
附图2是伞喷油膜雾化燃烧室。
下面是本发明的实施例，通过对该实施例的描述和附图给出本发明的细节。
附图1是伞喷雾化燃烧室的剖视图，该燃烧室在活塞的头部成对称布置。图中，D表示气缸直径。一般，该燃烧室适用于缸径D≤150毫米的二冲程和四冲程高速发动机，燃烧室上口〔1〕的直径dK＝(0.29-0.31)D。下底〔3〕的直径dA＝(0.65～0.75)D，侧壁〔2〕的锥角为100～130度。对于下底〔3〕为平底结构，燃烧室的高HA＝(0.17-0.19)D。当活塞在上死点位置时，顶隙S0＝0.8～1.2毫米，并使发动机的压缩比ε≥16。燃烧室上口〔1〕加工成小圆角，下底〔3〕和侧壁〔2〕之间加工成较大的圆角，其原则应使燃烧室的主要参数符合上述要求。
组织伞喷油膜雾化燃烧是本发明的变形实施例，通过对该实施例的描述和附图给出本发明的进一步细节。
附图2是伞喷油膜雾化燃烧室的剖视图。该燃烧室具有倒碟型的外形，其下底〔3〕为中间凸起结构，其中，燃烧室的下底〔3〕的直径dA＝(0.50～0.65)D，燃烧室深HA＝(0.18～0.25)D，圆弧半径R1＝(0.23～0.27)dK，R2＝(0.9～1.1)dK，B＝(0.3～0.5)dK，该实施例中未提及的内容与上实施例相同。
综合上述两个实施例，该种燃烧室的下底〔3〕的直径dA＝(0.50～0.75)D。
权利要求
1.属于直接喷射式发动机的燃烧系统，一种设置在发动机活塞顶部的燃烧室，它包括上口[1]、侧壁[2]和下底[3]，上口[1]的直径远比具有特定形状的下底[3]的直径小，符合要求形状的侧壁[2]把上口[1]和下底[3]连接在一起，构成上小下大结构的燃烧室，该燃烧室与喷油器的喷雾形状相匹配，组织缸内伞喷燃烧，本发明的特征在于，上述的燃烧室的上口[1]的直径dk=(0.29～0.31)D，下底[3]的直径dA=(0.50～0.75)D，侧壁[2]的锥角为100～130度，燃烧室深HA＜dk，顶隙S0=0.8～1.2毫米，上述的燃烧室的下底[3]采用平底结构或中间凸起结构，上述的燃烧室专使用轴针式伞喷喷油器。
2.据权利要求
1所述的燃烧室，其特征在于，对于下底〔3〕采用平底结构，上述的燃烧室深HA＝(0.17～0.19)D，下底〔3〕的直径dA＝(0.65～0.75)D。
3.据权利要求
1所述的燃烧室，其特征在于，对于下底〔3〕采用中间凸起结构，上述的燃烧室深HA＝(0.18～0.25)D，下底〔3〕的直径dA＝(0.50～0.65)D，圆弧半径R1＝(0.23～0.27)dK，R2＝(0.9～1.1)dk，B＝(0.3～0.5)dK。
专利摘要
一种采用轴针式伞喷喷油器的燃烧室，属于直接喷射式发动机的燃烧系统。该燃烧室是根据伞喷喷油器的特殊要求设计的。它既可做成符合伞喷雾化燃烧的形式，又可做成符合伞喷油膜雾化燃烧的形式。二者都能够形成均匀的混合气，改善燃烧过程，使发动机的性能得到提高。
文档编号F02B23/00GK86104093SQ86104093
公开日1987年8月19日 申请日期1986年6月18日
发明者胡国栋 申请人:大连工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan