專利名稱：一種直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了 一種燃燒系統(tǒng)，特別是用于柴油機(jī)的燃燒系統(tǒng)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)柴油機(jī)NOX和PM排放較高，不利于環(huán)境的保護(hù)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生NOX和PM的原因在于傳統(tǒng)柴油機(jī)的混合氣不均勻，在氣缸內(nèi)呈顆粒狀。 這樣就使柴油機(jī)燃燒時(shí)氣缸內(nèi)存在油濃區(qū)域和稀油區(qū)域。在濃油區(qū)域，燃料 燃燒不完全，產(chǎn)生大量的顆粒；而在稀油區(qū)域，富氧狀態(tài)加高溫條件，將產(chǎn) 生大量的NOX。要從根本上抑制柴油機(jī)NOX和PM排放，需要使混合氣在 燃燒前充分地均勻混合。發(fā)動(dòng)機(jī)均質(zhì)充量壓縮著火HCCI ( homogeneous charge compression ignition)燃燒是一種全新的燃燒方式。它能有效降低傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗 和排放問題，特別是能同時(shí)降低柴油機(jī)NOx和顆粒物(PM)的排放，并進(jìn) 一步增加熱效率，不但保留了原有的節(jié)能優(yōu)勢，還大大降低了排放，使其性 能更加完美，這無疑具有很大的發(fā)展前景。隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，均勻燃燒技術(shù)在節(jié)約能 源和降低排放方面的潛力引起了世界各國的高度重視。美國、歐洲和日本的 一些研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在大力開展這一領(lǐng)域的研究工作，并成為目前發(fā)動(dòng)機(jī) 領(lǐng)域的一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種直噴柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)。通過進(jìn)氣道和燃燒燒室
對(duì)混合氣流的組織，以及噴油策略的選擇，使得柴油和空氣在氣缸內(nèi)充分混 合均勻，進(jìn)而在壓縮上止點(diǎn)附近產(chǎn)生均勻燃燒。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，包括進(jìn)氣道、噴油器、排氣道、活塞、以 及燃燒室，其中進(jìn)氣道為螺旋式，在進(jìn)氣門處呈螺旋狀，使氣流在缸內(nèi)形成渦流；噴油器為壓電式多孔噴油器，其噴油錐角與燃燒室相匹配。該燃燒系 統(tǒng)還包括設(shè)置在兩個(gè)進(jìn)氣道之間的電加熱塞。
噴油器具有8個(gè)噴油孔，能產(chǎn)生1500~2200bar的噴油壓力；噴油錐角 為1002 ~1602 ;燃燒室為縮口 co形燃燒室；螺旋狀進(jìn)氣道產(chǎn)生的渦流比 在1.0到3.0之間。本發(fā)明還公開了包括上述燃燒系統(tǒng)的直噴式柴油機(jī)，其還包括高壓油 軌、高壓油泵、燃油濾清器、低壓油泵和油箱。
采用本發(fā)明的燃燒系統(tǒng)，均勻燃燒能夠使燃燒更充分，從而有效抑制柴 油機(jī)氮氧化物和顆粒排放；可以減小柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，另外能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī) 的冷啟動(dòng)效果。


圖1:燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:具有圖1燃燒系統(tǒng)的直噴柴油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3:進(jìn)氣道示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述。
如圖1所示，本發(fā)明的直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)包括進(jìn)氣道l，噴油器 2，排氣道3，活塞4，燃燒室5，以及電加熱塞6。進(jìn)氣道l為螺旋式，由 于在氣門處，氣道呈螺旋狀(如圖3所示)，使氣流在缸內(nèi)形成渦流，促使均
勻混合氣的形成。壓電式多孔型噴油器2安裝在燃燒室5中心，與高壓共軌裝置一起作為供油系統(tǒng)，能產(chǎn)生1500~2200bar的噴油壓力。壓電式多孔噴 油器，在單循環(huán)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)5次以上的燃油噴射，充分提高了油氣混合效果； 多次噴油、靈活噴油控制，8個(gè)噴油孔能保證燃油的霧化效果，10(k ~160 2的噴油錐角與co形燃燒室相匹配，能有效防止燃燒濕壁現(xiàn)象。燃燒室的設(shè) 計(jì)采用了縮口 co形燃燒室，使混合氣在壓縮過程中能產(chǎn)生一定的擠流，也能 提高混合氣的混合效果。在兩個(gè)進(jìn)氣道之間設(shè)置的電加熱塞可以有效改善柴 油沖幾的,令啟動(dòng),文果。圖2為該燃燒系統(tǒng)應(yīng)用于均質(zhì)充量型缸內(nèi)直噴柴油機(jī)的基本構(gòu)造圖，由 高壓油軌7，高壓油泵8，燃油濾清器9，低壓油泵IO，油箱11組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃料直接噴入氣缸內(nèi)，噴油時(shí)刻在壓縮上止點(diǎn)前150 e至壓縮上止點(diǎn)后10e之間調(diào)節(jié)，噴油嘴噴油后大部分油霧都集中在co形 燃燒室內(nèi)。在不同工況的進(jìn)氣過程中，螺旋氣道產(chǎn)生的渦流比在1.0到3.0之間。 當(dāng)活塞壓縮混合氣至上止點(diǎn)附近時(shí)產(chǎn)生自燃，由于是均質(zhì)混合氣，所以燃燒 同時(shí)發(fā)生，有較高熱效率和較好的排放效果。
權(quán)利要求
1、一種直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，包括進(jìn)氣道(1)、噴油器(2)、排氣道(3)、活塞(4)、以及燃燒室(5)，其特征在于進(jìn)氣道(1)為螺旋式，在進(jìn)氣門處呈螺旋狀，使氣流在缸內(nèi)形成渦流；噴油器(2)為壓電式多孔噴油器，其噴油錐角與燃燒室相匹配。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征在于還包 括設(shè)置在兩個(gè)進(jìn)氣道之間的電加熱塞(6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征在于 噴油器(2)具有8個(gè)噴油孔，能產(chǎn)生1500~2200bar的噴油壓力；噴油錐 角為1002 ~ 1602 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征在于 燃燒室為縮口 co形燃燒室。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征在于螺旋 狀進(jìn)氣道(1 )產(chǎn)生的渦流比在l.O到3.0之間。
6、 包括權(quán)利要求1 - 5任一項(xiàng)所述的燃燒系統(tǒng)的直噴式柴油機(jī)，還包括， 高壓油軌(7)、高壓油泵(8)、燃油濾清器(9)、低壓油泵(IO)和油箱(11 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直噴式柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)，其包括進(jìn)氣道(1)，噴油器(2)，排氣道(3)，活塞(4)，燃燒室(5)，以及電加熱塞(6)。進(jìn)氣道(1)為螺旋式，在氣門處，氣道呈螺旋狀，使氣流在缸內(nèi)形成渦流，促使均勻混合氣的形成。壓電式多孔型噴油器(2)安裝在燃燒室(5)中心，與高壓共軌裝置一起作為供油系統(tǒng)，能產(chǎn)生1500～2200bar的噴油壓力。多次噴油、靈活噴油控制，能保證燃油的霧化效果，100?！?60。的噴油錐角與ω形燃燒室相匹配，能有效防止燃燒濕壁現(xiàn)象。燃燒室的設(shè)計(jì)采用了縮口ω形燃燒室，使混合氣在壓縮過程中能產(chǎn)生一定的擠流，也能提高混合氣的混合效果。在兩個(gè)氣道之間設(shè)置的電加熱塞可以有效改善柴油機(jī)的冷啟動(dòng)效果。
文檔編號(hào)F02M61/18GK101113683SQ20071015121
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者王孟軻 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司