专利名称：内燃机导向碰撞燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机导向碰撞燃烧系统，属于发动机混合气形成和燃烧领域。
背景技术：
目前，柴油机的过量空气系数较大却易冒黑烟，其主要原因是因为多孔喷雾在圆周方向上的不均匀，以及在喷雾的落点处产生过浓区。为了解决这个问题，产生的伞状喷雾虽雾化性能好，圆周方向分布均匀，但贯穿力不强。因此，在中低工况下性能较好，在高工况下因燃烧室外围空气利用不了，黑烟增加较多。
发明内容
为了解决多孔喷雾的落点处混合气过浓和周向分布不均匀，以及伞状喷雾贯穿距短的问题，本发明提供一种内燃机导向碰撞燃烧系统，该燃烧系统能够提供雾化性能好、空间分布均匀、贯穿距可控的喷雾。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种内燃机导向碰撞燃烧系统，多孔喷油嘴把高压燃油以雾状喷入由气缸套、气缸盖和活塞组成的燃烧室中。在喷油嘴外围设有一个导向环，在导向环的下端设有一次油束的导向面，导向面位于由喷油嘴喷出的一次油束的路径上。在导向环上至少设有一个导向面，一般为4～12个。导向面的型面可采用平面、折面或曲面。平面型导向面与导向环下平面的周向夹角α应大于0度而小于90度，一般可选为20～50度，纵向夹角β应大于0度而小于90度，一般可选为30～60度。当喷油嘴喷出的雾状一次油束碰到导向面时，油束沿着导向面展开形成二次油束，实现二次雾化。这样，不仅提高了喷雾的雾化性能，而且扩大了喷雾在圆周方向和轴向的分布范围，再利用适当的涡流运动，就能使得喷雾分布在整个燃烧室。又因为可以改变油束与导向面的夹角，来调整贯穿距大小，以避免油束碰壁。从而获得雾化性能好，分布范围广，贯穿距可控的喷雾。若调整导向面的倾斜角α、β，可以改变喷雾在轴向和圆周方向上的分配比例。
本发明的有益效果是由于设在喷油嘴外围的导向环下端设有一次油束的导向面，导向面的型面、周向夹角α和纵向夹角β经过配机试验后确定。喷油嘴喷出的一次油束沿着导向面展开，呈现扇形喷出，雾化性能好，空间分布均匀，贯穿距可控，实现二次雾化，极大地改善了发动机可燃混合气的质量，使燃烧迅速和完善，减少发动机的炭烟排放量，提高动力性和经济性。在标定工况下，加导向面后，烟度下降1个波许值，油耗下降5％以上，发动机的其他排放指标也有明显改善；若保持烟度为不加导向环时的值，功率可以提高约10％。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是导向环单独设置的内燃机导向碰撞燃烧系统的纵剖面构造图。
图2是导向环与气缸盖一体的内燃机导向碰撞燃烧系统的纵剖面构造图。
图3是导向环的结构图。
图4是导向环下端的A向视图。
图5是导向环下端的B向视图。
图6是图4的C-C向视图。
图7是凹折面型导向面。
图8是凸折面型导向面。
图9是凹弧面型导向面。
图10是凸弧面型导向面。
图中1、气缸套，2、气缸盖，3、活塞，4、主燃烧室，5、导向环，5a、平面型导向面，5b、凹折面型导向面，5c、凸折面型导向面5d、凹弧面型导向面，5e、凸弧面型导向面，6、喷油嘴，6a、一次油束，6b、二次油束，α、周向夹角α，β、纵向夹角。
具体实施例方式
在图1、2所示实施例中，由气缸套1、气缸盖2和活塞3组成一个主燃烧室4；在喷油嘴6外围设有一个导向环5，图1中的导向环是单独设置的，图2中的导向环5与气缸盖为一体。在导向环5的下端设有一次油束的平面型导向面5a，平面型导向面5a位于由喷油嘴6喷出的一次油束6a的路径上。喷油嘴6向6个平面型导向面5a喷出6个一次油束6a，在平面型导向面5a的引导下，形成6个二次油束6b，6个二次油束6b基本上可以布满整个主燃烧室4。
在图3、4、5、6所示的实施例中，导向面为平面型的结构，导向环5的下部设有6个平面型导向面5a，每个平面型导向面5a与喷油嘴6的一次油束6a相配合，平面型导向面5a与导向环5下平面的周向夹角α为20～50度，纵向夹角β为30～60度。
在图7、8、9、10所示的实施例中，导向面也可采用凹折面型导向面5b、凸折面型导向面5c、凹弧面型导向面5d、凸弧面型导向面5e的结构。
除上述的实施例外，也可以把几束油束喷在导向环5上，另几束油束直接喷入主燃烧室4，或者一油束的部分与导向环5相碰，另一部分直接喷到主燃烧室4内。
权利要求
1.一种内燃机导向碰撞燃烧系统，多孔喷油嘴(6)把高压燃油以雾状喷入由气缸套(1)、气缸盖(2)和活塞(3)组成的燃烧室(4)中，其特征是在喷油嘴(6)外围设有一个导向环(5)，在导向环(5)的下端设有一次油束的导向面，导向面位于由喷油嘴(6)喷出的一次油束(6a)的路径上。
2.据权利要求1所述的内燃机导向碰撞燃烧系统，其特征是在导向环(5)上至少设有一个导向面。
3.据权利要求2所述的内燃机导向碰撞燃烧系统，其特征是导向面的型面采用平面、折面或曲面。
4.据权利要求3所述的内燃机导向碰撞燃烧系统，其特征是平面型导向面(5a)与导向环(5)下平面的周向夹角α应大于0度而小于90度，纵向夹角β应大于0度而小于90度。
全文摘要
一种内燃机导向碰撞燃烧系统，属于发动机混合气形成和燃烧领域。由于设在喷油嘴外围的导向环下端设有一次油束的导向面，导向面的型面、周向夹角α和纵向夹角β经过配机试验后确定。喷油嘴喷出的一次油束沿着导向面展开，呈现扇形喷出，雾化性能好，空间分布均匀，贯穿距可控，实现二次雾化，极大地改善了发动机可燃混合气的质量，使燃烧迅速和完善，减少了发动机有害物的排放量，提高了动力性和经济性。
文档编号F02B23/00GK1651747SQ200510045879
公开日2005年8月10日 申请日期2005年2月7日 优先权日2005年2月7日
发明者隆武强, 冯立岩, 杜宝国, 田江平, 冷先银, 范立云 申请人:大连理工大学