柴油机燃烧室、活塞和柴油机的制作方法

本发明涉及柴油机，特别是涉及一种柴油机燃烧室、活塞和柴油机。

背景技术：

1、由于节能减排形势日益严峻，对于柴油机的排放水平的要求也越来越严格，尤其是碳烟颗粒以及nox的排放水平。燃油以喷注油束形式进入缸内，并集中在油束周围燃烧，造成油束附近局部高温贫氧，大量生成碳烟颗粒以及nox。因此，需要将燃油在缸内分布得更为广泛，充分利用缸内各处空气和空间，减少高温贫氧情况发生，才能改善柴油机油耗和降低碳烟颗粒以及nox的排放水平。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对如何充分利用柴油机缸内各处空气和空间问题，提供一种柴油机燃烧室、活塞和柴油机。

2、一种柴油机燃烧室，包括：

3、基底，具有顶面；

4、第一燃烧腔，沿第一方向凹设于所述顶面；

5、第二燃烧腔，沿第一方向凹设于所述顶面上，且绕所述第一燃烧腔的周向设置；

6、回卷脊，凸出设置于所述第一燃烧腔的底壁上，且环绕平行于所述第一方向的基底的中心轴线呈连续设置。

7、在其中一个实施例中，所述第一燃烧腔环绕所述基底的中心轴线呈回转设置。

8、在其中一个实施例中，所述第一燃烧腔的底壁凸设有中心凸部，以及绕所述中心凸部周向凹设的中心环形部；所述回卷脊设置于所述中心凸部和所述中心环形部之间。

9、在其中一个实施例中，所述第一燃烧腔的底壁上具有凸台导向面，在与所述第一方向相反的第二方向上，所述凸台导向面将所述中心凸部的最高点位置和所述回卷脊的最高点位置圆滑过渡，在所述第一方向上，所述凸台导向面距离所述基底的中心轴线的距离逐渐增大。

10、在其中一个实施例中，所述凸台导向面与纵截面上的相交线为直线或弧线结构，所述纵截面与所述基底的中心轴线共面。

11、在其中一个实施例中，所述柴油机燃烧室还包括分隔凸台，所述分隔凸台位于所述第一燃烧腔与第二燃烧腔之间，并与第一燃烧腔的内壁和第二燃烧腔的内壁连续，所述分隔凸台上设置有节流脊；

12、所述节流脊绕所述第一燃烧腔的周向凸设于所述分隔凸台朝向所述第二燃烧腔的一侧上，在与所述第一方向相反的第二方向上，所述节流脊的最高点位置高于所述第二燃烧腔的最低点位置；

13、在其中一个实施例中，所述分隔凸台上还设置有分油脊；所述分油脊沿所述第一燃烧腔的周向设置凸设于所述分隔凸台朝向所述第一燃烧腔的一侧上，在所述第二方向上，所述分油脊的最高点位置不高于所述节流脊的最高点位置。

14、在其中一个实施例中，所述基底上还形成有分油导向面，在所述第二方向上，所述分油导向面将所述节流脊的最高点位置和所述分油脊的最高点位置圆滑过渡，且所述分油导向面距离所述基底的中心轴线的距离逐渐增大。

15、在其中一个实施例中，所述分油导向面与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底的中心轴线共面。

16、在其中一个实施例中，所述柴油机燃烧室还包括第一导向面，所述第一导向面分别与所述第二燃烧腔的壁面和所述节流脊的壁面连续，所述第一导向面与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底的中心轴线共面。

17、在其中一个实施例中，所述柴油机燃烧室还包括第二导向面，所述第二导向面分别与所述第二燃烧腔的壁面和所述顶面连续，所述第二导向面与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底的中心轴线共面。

18、在其中一个实施例中，所述第二导向面通过圆角连接所述顶面；

19、和/或，当所述第二导向面与所述纵截面的相交线为直线时，所述第二导向面与所述纵截面的相交线的延长线与所述顶面的夹角大于65°；

20、和/或，当所述第二导向面与所述纵截面的相交线为弧线时，所述第二导向面与所述纵截面的相交线的切线与所述顶面的夹角大于65°。

21、一种活塞，包括如上所述的柴油机燃烧室，所述基底设置在所述活塞的端部。

22、一种柴油机，包括如上所述的活塞。

23、上述柴油机燃烧室中，第一燃烧腔外围增设了第二燃烧腔，也作为燃油燃烧的一个主要空间。上述柴油机燃烧室会分流一部分燃油到第二燃烧腔，减少第一燃烧腔燃油分配量，使得燃油集中在第一燃烧腔高温贫氧燃烧的情况明显改善。因为第二燃烧腔半径更大，分流到第二燃烧腔的燃油蒸汽能够得到更长的贯穿距离，充分卷吸周围空气，并且第二燃烧腔有充足的氧气，所以也会得到良好的燃烧。

24、在活塞运动至接近上止点时，燃油以油束形式通过喷油嘴喷射进入到第一燃烧腔，燃油向前运动逐渐雾化蒸发为燃油蒸汽后，与分油脊接触，在分油脊的作用下分流为上下两股。其中一股燃油蒸汽分流到第一燃烧腔内，沿着第一燃烧腔的侧壁向第一燃烧腔的底壁回转，并与回卷脊相互接触。当沿着底壁流动的燃油蒸汽与回卷脊相互接触之后，会被回卷脊引导至回卷脊的上方流动，即朝向第一燃烧腔的中间部分流动，使得燃油蒸汽能够与第一燃烧腔中间部分的空气进行混合，以提高燃油与空气的混合程度，又适当与第一燃烧腔中间部分的油束周围形成的混合气适当接触，减少稀混合气的产生，进而有效抑制nox生成。

技术特征：

1.一种柴油机燃烧室，其特征在于，所述柴油机燃烧室包括：

2.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述第一燃烧腔(100)环绕所述基底(10)的中心轴线呈回转设置。

3.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述第一燃烧腔(100)的底壁凸设有中心凸部(110)，以及绕所述中心凸部(110)周向凹设的中心环形部(120)；所述回卷脊(400)设置于所述中心凸部(110)和所述中心环形部(120)之间。

4.根据权利要求3所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述第一燃烧腔(100)的底壁上具有凸台导向面(410)，在与所述第一方向(x)相反的第二方向(y)上，所述凸台导向面(410)将所述中心凸部(110)的最高点位置和所述回卷脊(400)的最高点位置圆滑过渡，在所述第一方向(x)上，所述凸台导向面(410)距离所述基底(10)的中心轴线的距离逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述凸台导向面(410)与纵截面上的相交线为直线或弧线结构，所述纵截面与所述基底(10)的中心轴线共面。

6.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述柴油机燃烧室还包括分隔凸台(14)，所述分隔凸台(14)位于所述第一燃烧腔(100)与第二燃烧腔(200)之间，并与第一燃烧腔(100)的内壁和第二燃烧腔(200)的内壁连续，所述分隔凸台(14)上设置有节流脊(300)；

7.根据权利要求6所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述分隔凸台(14)上还设置有分油脊(310)；所述分油脊(310)沿所述第一燃烧腔(100)的周向设置凸设于所述分隔凸台(14)朝向所述第一燃烧腔(100)的一侧上，在所述第二方向(y)上，所述分油脊(310)的最高点位置不高于所述节流脊(300)的最高点位置。

8.根据权利要求7所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述基底(10)上还形成有分油导向面(320)，在所述第二方向(y)上，所述分油导向面(320)将所述节流脊(300)的最高点位置和所述分油脊(310)的最高点位置圆滑过渡，且所述分油导向面(320)距离所述基底(10)的中心轴线的距离逐渐增大。

9.根据权利要求8所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述分油导向面(320)与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底(10)的中心轴线共面。

10.根据权利要求6所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述柴油机燃烧室还包括第一导向面(420)，所述第一导向面(420)分别与所述第二燃烧腔(200)的壁面和所述节流脊(300)的壁面连续，所述第一导向面(420)与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底(10)的中心轴线共面。

11.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述柴油机燃烧室还包括第二导向面(430)，所述第二导向面(430)分别与所述第二燃烧腔(200)的壁面和所述顶面(11)连续，所述第二导向面(430)与纵截面的相交线为直线或者弧线，所述纵截面与所述基底(10)的中心轴线共面。

12.根据权利要求11所述的柴油机燃烧室，其特征在于，所述第二导向面(430)通过圆角连接所述顶面(11)；

13.一种活塞，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的柴油机燃烧室，所述基底(10)设置在所述活塞的端部。

14.一种柴油机，其特征在于，包括如权利要求13所述的活塞。

技术总结
本发明涉及一种柴油机燃烧室、活塞和柴油机，所述柴油机燃烧室包括：基底，具有顶面；第一燃烧腔，沿第一方向凹设于所述顶面；第二燃烧腔，沿第一方向凹设于所述顶面上，且绕所述第一燃烧腔的周向设置；回卷脊，凸出设置于所述第一燃烧腔的底壁上，且环绕平行于所述第一方向的基底的中心轴线呈连续设置。上述柴油机燃烧室可以充分利用气缸内的空间和空气，改善燃油的燃烧效率，减少碳烟颗粒的排放，并且由于燃油在相同的放热量下，对气缸内的更多空间和工质进行了加热，使得气缸内的温度降低，减少高温区的产生，再加上回卷脊可以引导燃油流动、控制混合，从而有效抑制NO<subgt;x</subgt;生成，并且上述柴油机燃烧室还能降低喷油定时敏感性，增加了可靠性。

技术研发人员：金华玉,刘爽,刘江唯,包宁,李达,侯福建,李鹏,孟繁臣
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13