CN115059538A - 适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室 - Google Patents

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郝彩凤
刘金龙
张丛
王占广
陈金昊
李扬
白洪林
李耀宗
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Abstract

本发明提供了一种适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，由缸套、上活塞、下活塞、火花塞、喷油器组成，缸套内部安装上活塞和下活塞，缸套的同一侧固定安装火花塞与喷油器，且火花塞与喷油器位于缸套的中心面上，火花塞的中心线与喷油器的中心线形成锐角，上活塞与下活塞设有倾斜ω形状凹坑引导燃油运动，火花塞避让坑用于避免发动机工作时火花塞与下火花塞、火花塞与下活塞发生干涉。本发明所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，改善了点火时火花塞附近燃油浓度低导致的点火不稳定、火焰传播速度较慢的问题。

Description

适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室
技术领域
本发明属于内燃机喷雾射流扰动技术领域，尤其是涉及一种适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室。
背景技术
目前车船动力领域常用的是四冲程发动机，四冲程发动机体积较大、结构较为复杂，功重比较低，紧凑型较差。对置活塞二冲程发动机取消了缸盖与气门结构，对置活塞布置于同一气缸，紧凑性、功重比大幅提高。对置活塞发动机取消了传统的气缸盖结构，燃烧室由对置活塞顶面组成，喷油器与火花塞均布置在气缸壁上，这种布置形式增加了火焰传播距离，对油气混合物的形成与火焰的传播更加苛刻。为进一步提高发动机的紧凑性与功重比，喷油器与火花塞可布置在气缸壁的同一侧，导致喷油器喷出的燃油大部分在火花塞对侧，点火时火花塞附近的油气混合物浓度较稀、外层油气混合物较浓，这导致了点火不稳定、火焰传播速度较慢等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，以解决点火时火花塞附近的油气混合物浓度较稀、外层油气混合物较浓导致的点火不稳定、火焰传播速度较慢等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，包括缸套、上活塞、下活塞、火花塞、喷油器，缸套的同一侧固定安装火花塞与喷油器，且火花塞与喷油器均位于缸套的中心面上，火花塞的中心线与喷油器的中心线形成锐角，上活塞与下活塞均设有一个倾斜ω凹坑。
进一步的，所述上活塞与下活塞上均设有一个火花塞避让坑。
进一步的，所述上活塞与下活塞直径范围均为40mm-100mm。
进一步的，所述倾斜ω凹坑均位于喷油器与火花塞所在的一侧。
进一步的，所述倾斜ω凹坑的中心线均与相应一侧喷油器喷出油束的中心线共线。
进一步的，所述倾斜ω凹坑远离喷油器的凹坑出口均凹向火花塞一侧。
进一步的，两个倾斜ω凹坑关于喷油器对称设置。
相对于现有技术，本发明所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室具有以下优势：
(1)本发明所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室解决了点火时火花塞附近燃油浓度较低导致的点火不稳定、火焰传播速度较慢等问题，通过壁面导流在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，外层逐渐稀薄，浓混合气点燃后，火焰迅速波及外层，可实现火焰稳定传播，并能够显著提高火花塞点火与火焰传播的稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的燃烧***示意图；
图2为本发明实施例所述的设有倾斜ω凹坑活塞廓形示意图；
图3为本发明实施例所述的倾斜ω凹坑引导燃油运动示意图。
附图标记说明：
1、缸套；2、上活塞；3、下活塞；4、火花塞；5、喷油器；6、倾斜ω凹坑；7、火花塞避让坑。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，包括缸套1、上活塞2、下活塞3、火花塞4、喷油器5，缸套1的同一侧固定安装(焊接或者螺栓连接)火花塞4与喷油器5，且火花塞4与喷油器5均位于缸套1的中心面上，火花塞4的中心线与喷油器5的中心线形成锐角，上活塞2与下活塞3均设有一个倾斜ω凹坑6，倾斜ω凹坑6位于火花塞4与喷油器5所在一侧，两个倾斜ω凹坑6的中心线与相应一侧喷油器5喷出油束的中心线共线，倾斜ω凹坑6远离喷油器5的凹坑出口凹向火花塞4一侧，且两个倾斜ω凹坑6关于喷油器5对称设置。喷油持续期内，倾斜ω凹坑6引导燃油运动。
所述上活塞2与下活塞3上均设有一个火花塞避让坑7，避免发动机工作时火花塞4与上活塞2、火花塞4与下活塞3发生干涉。
所述上活塞2与下活塞3直径范围均为40mm-100mm。
本方案改善了喷油器5与火花塞4布置在缸套同一侧导致的点火时火花塞4附近的油气混合物浓度较稀、外层油气混合物较浓的问题，通过壁面导流在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，外层逐渐稀薄，浓混合气点燃后，火焰迅速波及外层，可实现火焰稳定传播。设置的倾斜ω凹坑6，在燃油喷射过程中上活塞2与下活塞3可引导燃油油束朝向火花塞4附近运动。
适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室工作原理为：
如图3所示，喷油器5喷出的油束撞击到倾斜ω凹坑6的唇口后分成了两部分，并沿着凹坑运动，由远离火花塞4运动改为朝向火花塞4运动，这样火花塞4周围形成易于点火的浓混合气，外层逐渐稀释，浓混合气点燃后，火焰迅速波及外层，可实现火焰稳定传播。
实施例1
上活塞2与下活塞3的直径均为65mm，火花塞4与喷油器5固定在缸套1上，位于缸套1中心面，火花塞4的中心线与喷油器5的中心线夹角为60°。上活塞2与下活塞3上均设有倾斜ω凹坑6、火花塞避让坑7。倾斜ω凹坑6位于喷油器5与火花塞4所在一侧,倾斜ω凹坑6的中心线与相应一侧喷油器5喷出油束的中心线共线，两个倾斜ω凹坑6关于喷油器5对称，倾斜ω凹坑6的两个圆弧半径均为9mm。喷油器5喷出的油束撞击到倾斜ω凹坑6的唇口后，分成了两部分，并沿着凹坑运动，由远离火花塞4运动改为朝向火花塞4运动，这样火花塞4周围形成易于点火的浓混合气，外层逐渐稀释，浓混合气点燃后，火焰迅速波及外层，可实现火焰稳定传播。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：包括缸套(1)、上活塞(2)、下活塞(3)、火花塞(4)、喷油器(5)，缸套(1)的同一侧固定安装火花塞(4)与喷油器(5)，且火花塞(4)与喷油器(5)均位于缸套(1)中的中心面上，火花塞(4)的中心线与喷油器(5)的中心线形成锐角，上活塞(2)与下活塞(3)分别设有一个倾斜ω凹坑(6)。
2.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：所述上活塞(2)与下活塞(3)分别设有一个火花塞避让坑(7)。
3.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：所述上活塞(2)与下活塞(3)直径范围均为40mm-100mm。
4.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：所述倾斜ω凹坑(6)均位于喷油器(5)与火花塞(4)所在的一侧。
5.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：所述倾斜ω凹坑(6)的中心线均与相应一侧喷油器(5)喷出油束的中心线共线。
6.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：所述倾斜ω凹坑(6)远离喷油器(5)的凹坑出口均凹向火花塞(4)一侧。
7.根据权利要求1所述的适用于对置活塞发动机单侧喷雾射流点火的倾斜ω燃烧室，其特征在于：两个倾斜ω凹坑(6)关于喷油器(5)对称设置。
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