专利名称：柴油机双涡流燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油机双涡流燃烧系统，其属于发动机混合气形成和燃烧领域。
背景技术：
众所周知，柴油机虽然过量空气系数大，但由于多孔喷雾在圆周方向分布不均匀， 一部 分喷雾堆积在落点附近或形成油膜，另一部分反弹后向圆周扩散，而在喷雾的落点处形成过 浓区，使得燃烧不完全。因此，优化匹配燃烧室形状、喷雾和气流运动一直是内燃机工作者 的主要任务之一。在小排量、高速柴油机中，涡流室燃烧系统应用较为广泛。由于涡流室系 统中存在主副燃烧室，涡流室位于气缸盖上，呈球型或吊钟型，占总压縮容积的50 80%， 有通道与主燃烧室相通。可以组织起强烈的压縮涡流，因此对于喷油器的喷油压力要求不高 。其次，涡流室式柴油机还具有工作平稳，噪音小，高速适应性好，N0x和HC以及碳烟排放 低等优点。但是，涡流室的散热面积相对较大，而且又直接与冷却水或冷却叶片连接，使得 其散热损失较大，使发动机起动困难，经济性较差。
发明内容
为了更好地利用燃烧室内的气流来改善混合气形成与燃烧，本发明提供了一种柴油机双 涡流燃烧系统。该燃烧系统在缸盖上设有吊钟型涡流室，在活塞顶主燃烧室中设有凸台，并 有与通道出来气流方向相配合的引导气流旋转的环形槽。在弧形导流面作用下，能进一步组 织涡流运动以形成双涡流，加强混合，提高空气利用率，改善燃烧。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种柴油机双涡流燃烧系统主要包括一个 活塞顶上的主燃烧室和一个气缸盖内的涡流室，设在镶块上的通道把涡流室和主燃烧室互相 连通， 一个喷油器设置在涡流室上方中间位置。所述活塞顶上设有一个构成主燃烧室的具有 弧形导流面的环形槽，中部设有一个顶面低于活塞上平面的凸台；所述涡流室位于环形槽一 侧的上方，镶块上的通道的出口方向指向位于环形槽中心圆线的切线方向；着火后，涡流室 内已燃与未燃混合气顺通道冲入主燃烧室，在环形槽内形成两股燃气射流，燃气射流巻吸新 鲜空气，并在主燃烧室内形成双涡流。
所述活塞的顶部轮廓主要包括由直线和圆弧构成凸台的顶面和环形槽的弧形导流面。
所述涡流室可采用吊钟型或球型。
所述通道的横截面可采用圆形、四边形或椭圆形；所述通道的纵截面是单通道或倒y形的通道。
上述技术方案的指导思想是在压縮行程中，气流通过楔形通道进入涡流室，形成强 烈的涡旋运动，促使油粒与空气良好混合。着火后，随着压力急剧升高，涡流室内已燃和未 燃混合气及油粒一起被高速反喷入主燃烧室，在主燃烧室内，在弧形导流面作用下形成双涡 流，随着涡旋的运动，燃气射流巻吸了更多的空气，从而提高了主燃烧室内的空气利用率， 使得燃烧更加完全。
本发明的有益效果是由于柴油机双涡流燃烧系统在活塞顶上设有一个构成主燃烧室 的具有弧形导流面的环形槽，中部设有一个顶面低于活塞上平面的凸台，涡流室位于环形槽 一侧的上方，镶块上的通道的出口方向指向位于环形槽中心圆线的切线方向。着火后，使得 从涡流室冲出的已燃和未燃混合气在主燃烧室内产生强烈的涡旋运动以形成双涡流，进一步 改善了混合，使主燃烧室内的空气得以充分利用，参与燃烧，使得燃烧更为完善，从而使发 动机的经济性和排放指标得到改善。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。 图l是柴油机双涡流燃烧系统的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。 图3是图1的B-B剖视图。
图中1、环形槽，la、中心圆线，2、活塞，3、气缸套，4、气缸盖，5、镶块，6、通 道，7、涡流室，8、喷油器，9、凸台，10、弧形导流面，11、燃气射流。
具体实施例方式
图l、 2示出了柴油机双涡流燃烧系统的结构示意图。由活塞2、气缸套3和气缸盖4围成 的空间为主燃烧室，在气缸盖4内设有吊钟型涡流室7，在镶块5上倒y形的通道6把涡流室7和 主燃烧室互相连通， 一个喷油器8设置在涡流室7上方中间位置。在活塞2顶上设有具有弧形 导流面10的环形槽1，该环形槽l是主燃烧室的主要空间，活塞2中部设有一个顶面低于活塞 上平面的凸台9。显然，活塞2的顶部轮廓主要包括由直线和圆弧构成凸台9的顶面和环形槽 1的弧形导流面IO。涡流室7位于环形槽1 一侧的上方，涡流室7的中心线与环形槽l的中心圆 线la垂直相交于一点。镶块5上倒y形的通道6的出口方向指向位于环形槽l中心圆线la的切线 方向。
图3示出了柴油机工作时在主燃烧室内形成双涡流的示意图。在压縮行程中，缸内的空 气顺倒y形的通道6进入涡流室7，形成强烈的涡旋运动，促使燃油与空气充分混合。着火后，随着压力急剧升高，涡流室7内已燃和未燃混合气及油粒一起经由倒y形的通道6被高速反 喷入主燃烧室内。由于倒y形的通道6的出口方向指向位于环形槽l中心圆线1 a的切线方向， 在环形槽1的弧形导流面10的引导下形成两股燃气射流11，燃气射流ll巻吸新鲜空气，并在 主燃烧室内形成双涡流，从而提高了主燃烧室内的空气利用率，使得燃烧更加完全。
权利要求
1.一种柴油机双涡流燃烧系统，它主要包括一个活塞(2)顶上的主燃烧室和一个气缸盖(4)内的涡流室(7)，设在镶块(5)上的通道(6)把涡流室(7)和主燃烧室互相连通，一个喷油器(8)设置在涡流室(7)上方中间位置；其特征是所述活塞(2)顶上设有一个构成主燃烧室的具有弧形导流面(10)的环形槽(1)，中部设有一个顶面低于活塞上平面的凸台(9)；所述涡流室(7)位于环形槽(1)一侧的上方，镶块(5)上的通道(6)的出口方向指向位于环形槽(1)中心圆线(1a)的切线方向；着火后，涡流室(7)内已燃与未燃混合气顺通道(6)冲入主燃烧室，在环形槽(1)内形成两股燃气射流(11)，燃气射流(11)卷吸新鲜空气，并在主燃烧室内形成双涡流。
2.据权利要求l所述的柴油机双涡流燃烧系统，其特征是所述活塞 (2)的顶部轮廓主要包括由直线和圆弧构成凸台(9)的顶面和环形槽(1)的弧形导流面 (10)。
3.据权利要求l所述的柴油机双涡流燃烧系统，其特征是所述涡流 室(7)可采用吊钟型或球型。
4.据权利要求l所述的柴油机双涡流燃烧系统，其特征是所述通道(6) 的横截面可采用圆形、四边形或椭圆形；所述通道(6)的纵截面是单通道或倒y形的通 道。
全文摘要
一种柴油机双涡流燃烧系统，其属于发动机混合气形成和燃烧领域。由于柴油机双涡流燃烧系统在活塞顶上设有一个构成主燃烧室的具有弧形导流面的环形槽，中部设有一个顶面低于活塞上平面的凸台，涡流室位于环形槽一侧的上方，镶块上的通道的出口方向指向位于环形槽中心圆线的切线方向。着火后，使得从涡流室冲出的已燃和未燃混合气在主燃烧室内产生强烈的涡旋运动以形成双涡流，进一步改善了混合，使主燃烧室内的空气得以充分利用，参与燃烧，使得燃烧更为完善，从而使发动机的经济性和排放指标得到改善。
文档编号F02B19/08GK101660444SQ200910308098
公开日2010年3月3日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者冷先银 , 孟相宇 , 杜宝国 , 白丹丹 , 盛 凯 , 魏胜利 , 隆武强 申请人:大连理工大学