一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，属于柴油机燃烧领域。
【背景技术】
[0002]传统四冲程高速柴油机喷油嘴喷孔伸出量基本在2mm之内，一般喷油嘴的喷孔夹角(155°，燃烧室多为ω形或深坑形。随着高压燃油喷射系统的发展，柴油喷雾贯穿距增大，使用传统喷油嘴和燃烧室的燃烧系统会造成燃烧室内局部油气过浓，NOx和PM排放尚ο
【发明内容】
[0003]为了克服传统四冲程柴油机油、气、室配合的上述问题，本发明提供一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，它包括喷油嘴、气缸盖、活塞和缸套，所述喷油嘴的喷孔夹角多16 0度角，喷孔伸出缸盖底平面量为行程的3-6% ;对于高速柴油机燃烧室直径多缸径的85%，深度<行程的12%，对于中速柴油机燃烧室直径多缸径的92%，深度<行程的10%。
[0005]所述气缸盖的底面中心位置设有喷油嘴安装孔突出部。
[0006]所述气缸盖的底面中心位置的喷油嘴安装孔突出部内设有冷却水腔。
[0007]所述喷油嘴的内部设有冷却腔，或喷油嘴的表面全部设有第一隔热涂层或隔热套或部分设有第二隔热涂层或隔热套。
[0008]所述喷油嘴不加设冷却腔、不设隔热涂层或隔热套。
[0009]采用上述的技术方案，高速柴油机燃烧室开口直径多缸径的85%，中速柴油机燃烧室开口直径多缸径的92%，从而构成新型柴油机燃烧系统。大的喷孔夹角可以使得喷雾在燃烧室径向喷得更远，喷油嘴的长伸出量可以保证喷雾不会和缸盖底面发生碰撞，而大口径燃烧室让喷雾有充分的发展空间，扩大喷雾体积，提高混合气质量。为了减少喷油嘴的热负荷，喷油嘴安装孔可以突出缸盖底面，安装孔周围的缸盖内可以设置冷却水腔。也可以在喷油嘴表面喷涂隔热层、或者加装隔热套、或者在喷油嘴内设置冷却腔。
[0010]本发明的有益效果是:大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，其喷油嘴的喷孔夹角多160度角，喷孔伸出缸盖底平面量为行程的3-6% ;喷油嘴的表面可以设置隔热涂层或隔热套或内部设冷却腔；对于高速柴油机大口径燃烧室直径多缸径的85%，深度<行程的12%，对于中速柴油机大口径燃烧室直径多缸径的92%，深度<行程的10%。采用以上燃烧系统结构，油气混合质量相对更好，进而降低燃油消耗和排放。活塞顶燃烧室扁平，有利于减短活塞顶部厚度，减轻重量，降低往复惯性力和振动。
【附图说明】
[0011]下面结合附图对本发明进一步说明
图1是喷油嘴伸出至燃烧室中部、喷油嘴安装孔突出缸盖底平面、配合浅ω形燃烧室的柴油机燃烧系统示意图。
[0012]图2是喷油嘴伸出至燃烧室中部、喷油嘴安装孔突出缸盖底平面并增设了冷却腔、配合浅盆形燃烧室的柴油机燃烧系统示意图。
[0013]图3是这种燃烧系统的另一种结构，喷油嘴内设有冷却油腔，用循环的燃油对喷油嘴进行冷却。
[0014]图4是这种燃烧系统的另一种结构，喷油嘴内没有冷却油腔，喷油嘴安装孔没有突出缸盖底平面，喷油嘴外表面全部喷涂隔热层或加隔热套。
[0015]图5是这种燃烧系统的另一种结构，喷油嘴内没有冷却油腔，喷油嘴安装孔没有突出缸盖底平面，喷油嘴外表面部分喷涂隔热层或加隔热套。
[0016]图6是这种燃烧系统的另一种结构，喷油嘴内不专门设置冷却油腔，喷油嘴表面不喷涂隔热层，也不加隔热套。不设置喷油嘴安装孔凸台。
[0017]图中:1、喷油嘴，2、缸盖，2a、喷油嘴安装孔突出部，2b、喷油嘴安装孔突出部冷却腔，3、活塞，4、缸套，5、冷却油腔，6、第一隔热涂层或隔热套，7、第二隔热涂层或隔热套，hl、喷油嘴伸出高度，h2、燃烧室深度，α、喷油嘴喷孔夹角，d、燃烧室开口直径，D、气缸直径。
【具体实施方式】
[0018]图1示出了喷油嘴伸出至燃烧室中部，配合浅ω形燃烧室的柴油机燃烧系统结构。喷油嘴安装孔突出部2a伸出缸盖底面，喷油嘴1的喷孔夹角α =165度角，燃油喷束可充分向浅ω形燃烧室外围扩散。图2示出了喷油嘴伸出至燃烧室中部，配合浅盆形燃烧室的柴油机燃烧系统结构。突出部2a伸出缸盖底面，在喷油嘴安装孔突出部2a内布置冷却水腔2b，对伸入燃烧室内的突出部2a和喷油嘴1进行冷却。图3示出了采用不带突出部2a，喷油嘴1内设有冷却油腔5，用循环的燃油对喷油嘴1进行冷却。图4表示喷油嘴外表面全部设有第一隔热涂层或隔热套6。图5是这种燃烧系统的另一种结构，喷油嘴内没有冷却油腔，没有突出部2a和冷却水腔2b，喷油嘴1外表面的部分设有第二隔热涂层或隔热套
7。图6所示喷油嘴1内没有冷却油腔，没有喷油嘴安装孔突出部和冷却水腔，没有隔热涂层和隔热套，利用燃烧室内的高温气体加热喷油嘴内的燃油，改善雾化效果。
[0019]该燃烧系统用于一台135柴油机上实验，燃油耗降低4%，碳烟降低50%。
【主权项】
1.一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，它包括喷油嘴(1)、气缸盖(2)、活塞(3)和缸套(4)，其特征是:所述喷油嘴(1)的喷孔夹角多160度角，喷孔伸出缸盖底平面量为行程的3-6% ;对于高速柴油机燃烧室直径多缸径的85%，深度<行程的12%，对于中速柴油机燃烧室直径多缸径的92%，深度<行程的10%。2.根据权利要求1所述的一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，其特征是:所述气缸盖的底面中心位置设有喷油嘴安装孔突出部(2a)。3.根据权利要求1所述的一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，其特征是:所述气缸盖的底面中心位置的喷油嘴安装孔突出部(2a)内设有冷却水腔(2b)。4.根据权利要求1所述的一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，其特征是:所述喷油嘴(1)的内部设有冷却腔(5)，或喷油嘴(1)的表面全部设有第一隔热涂层或隔热套(6)或部分设有第二隔热涂层或隔热套(7)。5.根据权利要求1所述的一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，其特征是:所述喷油嘴(1)不加设冷却腔、不设隔热涂层或隔热套。
【专利摘要】一种大喷孔夹角和长伸出量喷油嘴与大口径燃烧室配合的柴油机燃烧系统，属于柴油机燃烧领域。该燃烧系统喷油嘴的喷孔夹角≥160度角，喷孔伸出缸盖底平面量为行程的3-6%；喷油嘴的表面可以设置隔热涂层或隔热套或内部设冷却腔；对于高速柴油机大口径燃烧室直径≥缸径的85%，深度≤行程的12%，对于中速柴油机大口径燃烧室直径≥缸径的92%，深度≤行程的10%。采用以上燃烧系统结构，油气混合质量相对更好，进而降低燃油消耗和排放。活塞顶燃烧室扁平，有利于减短活塞顶部厚度，减轻重量，降低往复惯性力和振动。
【IPC分类】F02B55/14, F02M61/18
【公开号】CN105298707
【申请号】CN201510584830
【发明人】隆武强, 田华, 田江平, 崔靖晨
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月16日