本实用新型涉及一种高效低排放的柴油机燃烧室。
背景技术：
传统柴油机ω形燃烧室始终存在着油耗和NOx的矛盾关系，两者很难同时降低。面对未来越来越严格的排放法规，解决这种矛盾关系变得越来越紧迫。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够同时降低油耗和NOx及碳烟排放的柴油机燃烧室，通过燃烧室结构设计实现柴油机燃烧各个阶段的单独控制，从而合理控制混合及放热速率来达到高效低排放的目的。
本实用新型的技术方案是，结合附图：
一种柴油机燃烧室，包括唇口区1、与唇口区相接且向燃烧室内部延伸的燃油撞壁导流区2以及与燃油撞壁导流区2相接且向燃烧室内部凸起的凸台节流区3。唇口区1采用双唇口结构，能够更加合理利用燃烧室凹坑内外部空气，降低因高温区集中分布导致的NOx生成量。燃油撞壁导流区2的缩口直径D2＝0.56～0.68D，凹坑直径D3＝0.59～0.72D，其中D为柴油机缸径，且凹坑缩口率D2/D3＝0.94～0.96，其具有较小的缩口直径和较大的凹坑直径以形成较明显的缩口特征，能够在抑制前期燃烧放热的同时加强凹坑内部油气混合，加快中期燃烧放热速率，从而保证整个燃烧的高效性。凸台节流区3由中心凸台4和节流脊5组成，中心凸台4的斜边与燃油撞壁导流区2的凹坑底部过渡处倒角形成节流脊5，该结构能够抑制后期燃烧速度，降低燃烧后期NOx生成速率，同时减少燃烧室内的无效容积，提高压缩比。
进一步地，所述唇口区中唇口直径D1＝0.66～0.81D，唇口高度H1＝0.027～0.033D，唇口倾角α1＝8～12°，其中D为柴油机缸径。
进一步地，所述燃油撞壁导流区中凹坑深度H2＝0.15～0.18D，其中D为柴油机缸径。
进一步地，所述凸台节流区的中心凸台的高度H3＝0.045～0.055D，顶角α2＝145～155°；节流脊5的倒角半径R＝0.046～0.056D，其中D为柴油机缸径。
本实用新型通过燃烧室结构设计实现柴油机燃烧各个阶段的单独控制，降低前期燃烧速率以抑制前期NOx的生成，加快中期燃烧速率以保证整个燃烧过程的高效性，降低后期燃烧速率从而抑制后期NOx生成，最终实现保证高效燃烧的基础上降低NOx和碳烟排放量的目的。
附图说明
图1为本实用新型的柴油机燃烧室结构示意图。
图2为本实用新型的柴油机燃烧室结构示意图。
具体实施方案
以下结合附图和实施例详细介绍本实用新型的技术方案：
一种柴油机燃烧室，燃烧室形状如图1所示，包括唇口区1、与唇口区相接且向燃烧室内部延伸的燃油撞壁导流区2以及与燃油撞壁导流区2相接且向燃烧室内部凸起的凸台节流区3。凸台节流区3由中心凸台4和节流脊5组成，中心凸台4的斜边与燃油撞壁导流区2的凹坑底部过渡处倒角形成节流脊5。
如图2所示，唇口区1采用双唇口结构，唇口直径D1＝0.66～0.81D，唇口高度H1＝0.027～0.033D，唇口倾角α1＝8～12°。在燃油撞壁导流区2中，缩口直径D2＝0.56～0.68D，凹坑直径D3＝0.59～0.72D，且凹坑缩口率D2/D3＝0.94～0.96，凹坑深度H2＝0.15～0.18D。在凸台节流区3处，中心凸台4的高度H3＝0.045～0.055D，顶角α2＝145～155°，节流脊5处的倒角半径R＝0.046～0.056D，其中D为柴油机缸径。
唇口区1采用双唇口结构，能够更加合理利用燃烧室凹坑内外部空气，降低因高温区集中分布导致的NOx生成量。燃油撞壁导流区2具有较小的缩口直径和较大的凹坑直径以形成较明显的缩口特征，能够在抑制前期燃烧放热的同时加强凹坑内部油气混合，加快中期燃烧放热速率，从而保证整个燃烧的高效性。中心凸台4的斜边与凹坑底部过渡处倒角形成节流脊5，该结构能够抑制后期燃烧速度，降低燃烧后期NOx生成速率，同时减少燃烧室内的无效容积，提高压缩比。最终，该燃烧室达到高效低排放的效果。
实施例1
如图2所示，柴油机燃烧室D1＝72mm，H1＝2.94mm，α1＝10°，D2＝61mm，D3＝64mm，H2＝16.5mm，H3＝5mm，α2＝150°，R＝5mm。
该设计方案经过流体动力学计算，与原机燃烧室相比，相同油耗下，A100工况NOx降低11％，碳烟降低75％。