适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于发动机燃烧室技术领域，涉及一种适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室。
【背景技术】
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[0002]天然气多点喷射重型车用发动机采用燃烧室在设计的过程中为满足压缩比的要求，普遍采用盆型结构，且为保证燃烧室容积减小活塞压缩高度使活塞在上死活塞顶面与缸盖底面保持一定的距离(2毫米以上)，以满足压缩比的要求。以上设计方案会给发动机带来以下问题:
[0003]1、活塞顶面与缸盖顶面部分的燃气燃烧不完全，激冷面积较大致使发动机HC及微粒排放的水平很高，难以达到国四排放要求。
[0004]2、天然气发动机燃烧室挤气不足造成燃烧室内气体流动速度不够影响燃烧适度及火焰传播造成发动机热效率下降，从而使发动机燃气耗较高。
[0005]其它形状的燃烧室如ω等形式，因受燃烧室容积及压缩比的限制(然气发动机压缩比为10.5-12，过低影响热效率，过高则产生爆震燃烧)在车用天然气机活塞上无法实现。
【发明内容】
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[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够使燃烧室内产生的烟度低于法规GB17691-2005规定的国IV排放标准的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室为ω型，燃烧室的直径D1S 83?92臟，燃烧室的喉口直段的高度H $ 6?9.5mm ;燃烧室底部凸起至活塞顶面的高度仏为20?27_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧的半径R为30?40mm。
[0008]本实用新型燃烧室形状为浅ω型燃烧室，压缩比为10.5?12，深度配合相应的直径，获得设计容积的同时更重要的是获得了合理的面容比和合适的挤气面积，从而减少了燃烧室的散热面积并获得合理的燃烧速率和火焰传播速度，从而达到国四排放发动机性能指标。
[0009]本实用新型的积极效果是降低燃烧室内产生的烟度，选择合适的面容比控制HC的排放水平，使电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，且低于标准即微粒排放小于0.03g/kff.h，NOx气体排放小于3.5g/kff.h，非甲烧碳氢化合物小于0.55g/kff.h，甲烧小于 1.10g/kff.h。
[0010]所述燃烧室的直径D1优选86?90mm，燃烧室的喉口直段的高度H1优选7.5?9_，燃烧室底部凸起至活塞顶面的高度H2优选22?25_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧的半径R优选33?38mm。
[0011]在选择上述尺寸的条件下，电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，且低于标准微粒排放小于0.028g/kff.h，NOx气体排放小于3.3g/kff.h，非甲烧碳氢化合物小于0.5g/kff.h，甲烧小于1.0g/kff.ho
[0012]所述燃烧室底部凸起为圆锥形，该圆锥形顶角α为150?170度。
[0013]所述燃烧室底部圆角的半径为10?15mm，燃烧室喉口圆角的半径为1.5?4.5_，喉口直段与过渡圆弧之间的过度圆角的半径为2.5?7_。
【附图说明】
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[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0015]图1为本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室结构示意图。
【具体实施方式】
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[0016]实施例1
[0017]如图1所示，本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室为ω型，燃烧室I的直径86mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H ^ 6mm ;燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度4为20mm，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R为30mm。所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为150度。所述燃烧室底部圆角7的半径为10mm，燃烧室喉口圆角3的半径为1.5mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为2.5_。
[0018]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.027g/kff.h，NOx气体排放3.2g/kff.h，非甲烷碳氢化合物0.49g/kff.h，甲烷
0.95g/kff.ho
[0019]实施例2
[0020]如图1所示，本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室为ω型，燃烧室I的直径D1S 92mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H 7.5mm ;燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度4为20mm，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R为30mm。所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为145度。所述燃烧室底部圆角7的半径为10mm，燃烧室喉口圆角3的半径为1.5mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为2.5mm。
[0021]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.028g/kff.h，NOx气体排放3.3g/kff.h，非甲烷碳氢化合物0.48g/kff.h，甲烷
1.0g/kff.ho
[0022]实施例3
[0023]所述燃烧室I的直径D1S 88mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H i优选8.5mm，燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度H2优选22_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R优选33mm。
[0024]所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为160度。所述燃烧室底部圆角7的半径为12mm，燃烧室喉口圆角3的半径为3mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为5mm。
[0025]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.025g/kff.h，NOx气体排放2.45g/kff.h，非甲烷碳氢化合物0.28g/kff.h，甲烷0.59g/kff.ho
[0026]实施例4
[0027]所述燃烧室I的直径D1优选90mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H i优选9mm，燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度H2优选25_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R优选38mmο
[0028]所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为160度。所述燃烧室底部圆角7的半径为12mm，燃烧室喉口圆角3的半径为3mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为5mm。
[0029]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.023g/kff.h，NOx气体排放2.29g/kff.h，非甲烷碳氢化合物0.37g/kff.h，甲烷0.63g/kff.ho
[0030]实施例5
[0031]如图1所示，本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室为ω型，燃烧室I的直径83mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H ^ 6mm ;燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度4为20_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R为32_。所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为146度。所述燃烧室底部圆角7的半径为15mm，燃烧室喉口圆角3的半径为4.5mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为7mm。
[0032]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.027g/kff.h，NOx气体排放3.2g/kff.h，非甲烷碳氢化合物小0.49g/kff.h，甲烷0.9g/kff.ho
[0033]实施例6
[0034]如图1所示，本实用新型的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室为ω型，燃烧室I的直径D1S 92mm，燃烧室I的喉口直段4的高度H 9.5mm ;燃烧室底部凸起2至活塞顶面的高度4为27_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧6的半径R为40_。所述燃烧室底部凸起2为圆锥形，该圆锥形顶角α为170度。燃烧室底部圆角7的半径为15mm，燃烧室喉口圆角3的半径为4.5mm，喉口直段4与过渡圆弧6之间的过度圆角5的半径为7mm。
[0035]本实施例电控天然气重型车用发动机达到GB17691-2005规定的国四排放标准，微粒排放0.026g/kff.h，NOx气体排放2.9g/kff.h，非甲烷碳氢化合物0.39g/kff.h，甲烷0.86g/kff.ho
[0036]本实用新型涉及一种适应重型车用多点电喷天然气发动机排放达国四标准的燃烧室。采用该燃烧室的重型车用多点电喷天然气发动机燃烧产生尾气中HC及烟度可达到最低水平，符合GB17691-2005规定的国四排放标准。
【主权项】
1.一种适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室，其特征在于燃烧室(I)为ω型，燃烧室⑴的直径D# 83?92mm，燃烧室⑴的喉口直段⑷的高度H $6?9.5mm ;燃烧室底部凸起(2)至活塞顶面的高度4为20?27_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧(6)的半径R为30?40mm。
2.根据权利要求1所述的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室，其特征在于所述燃烧室⑴的直径D1S 86?90mm，燃烧室⑴的喉口直段(4)的高度H丨为7.5?9mm，燃烧室底部凸起(2)至活塞顶面的高度4为22?25_，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧(6)的半径R为33?38mm。
3.根据权利要求1或2所述的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室，其特征在于所述燃烧室底部凸起(2)为圆锥形，该圆锥形顶角α为150?170度。
4.根据权利要求3所述的适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室，其特征在于所述燃烧室底部圆角⑵的半径为10?15mm，燃烧室喉口圆角(3)的半径为1.5?4.5mm，喉口直段⑷与过渡圆弧(6)之间的过度圆角(5)的半径为2.5?7mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适应重型车用多点电喷天然气发动机燃烧室，该燃烧室为ω型，燃烧室的直径为83～92mm，燃烧室的喉口直段的高度为6～9.5mm；燃烧室底部凸起至活塞顶面的高度为20～27mm，燃烧室底部与喉口直段间的过渡圆弧的半径为30～40mm。本实用新型在获得设计容积的同时获得了合理的面容比和合适的挤气面积，从而减少了燃烧室的散热面积并获得合理的燃烧速率和火焰传播速度，从而达到了国四排放发动机性能指标。
【IPC分类】F02B23-00
【公开号】CN204267150
【申请号】CN201420739749
【发明人】李鹏, 王宏
【申请人】中国第一汽车股份有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月30日