CN201982196U - 一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 - Google Patents
一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201982196U CN201982196U CN2010207011841U CN201020701184U CN201982196U CN 201982196 U CN201982196 U CN 201982196U CN 2010207011841 U CN2010207011841 U CN 2010207011841U CN 201020701184 U CN201020701184 U CN 201020701184U CN 201982196 U CN201982196 U CN 201982196U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diesel engine
- low
- direct injection
- injection diesel
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title abstract description 29
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，包括活塞(1)、喷油器(2)、气缸盖(3)，活塞(1)顶部凹坑为缩口中凸型燃烧室(11)，即燃烧室(11)上部缩口，底部呈球状，中间有一大凸台。它可改善混合气和燃油喷束的形成，实现缸内柴油和空气快速混合，从而实现柴油机的高效、低排放燃烧。
Description
技术领域：
本实用新型属于柴油发动机技术领域，特别涉及一种直喷柴油机高效低排放燃烧装置。
背景技术：
柴油机作为热效率最高的发动机，一直受到人们的高度重视。但近几年世界各国制定的日益严格的排放法规，又对柴油机燃烧系统的研究提出了新的挑战。柴油机的主要有害排放物是氮氧化物(NOx)和碳烟微粒。由于NOx和碳烟微粒的生成条件各异，所以往往会降低其一种排放而升高另一种排放，或者收效不大。在直喷式柴油机燃烧系统中，燃油分布极不均匀，这就决定了它以扩散燃烧为主的特征。在燃油浓度接近化学计量比的区域内，燃烧温度较高，因而产生的NOx较多；在燃油浓度高的区域，即富油区内，则会因缺氧而生成碳烟微粒。要从根本上解决柴油机NOx和碳烟微粒排放的矛盾，达到同时降低NOx和碳烟微粒排放，必须改变混合气和燃油喷束的形成方式。
实用新型内容：
本实用新型的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，它可改善混合气和燃油喷束的形成，实 现缸内柴油和空气快速混合，从而实现柴油机的高效、低排放燃烧。
本实用新型的技术解决措施如下：
一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，包括活塞、喷油器、气缸盖，活塞顶部凹坑为缩口中凸型燃烧室，即燃烧室上部缩口，底部呈球状，中间有一大凸台。
所述的喷油器为P系列无压力室低惯量4～5孔喷油器，喷孔直径为0.20～0.30毫米；所述的气缸盖进排气道为横流式布置，涡流比为3.25～3.75。
本实用新型的有益效果在于：它可较大幅度降低发动机的碳烟微粒和NOx有害排放。本设计在一台配工程机械的柴油机上进行了试验，结果表明，在实验的工况范围内，碳烟微粒降低了30％～40％，只有0.26～0.30g/(kW·h)；NMHC+NOX从8.43降低到了6.21g/(kW·h)。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图
图2为燃烧室的结构示意图
具体实施方式：
实施例：见图1、2所示，一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，包括活塞1、喷油器2、气缸盖3，活塞1顶部凹坑为缩口中凸型燃烧室11，即燃烧室11上部缩口，底部呈球状，中间有一大凸台。
所述的喷油器2为P系列无压力室低惯量4～5孔喷油器，喷孔 直径为0.20～0.30毫米；所述的气缸盖3进排气道为横流式布置，涡流比为3.25～3.75。
工作原理：这种燃烧室11可有效地组织适合于柴油机燃烧过程的气流运动，在压缩过程及膨胀过程中改善了气流运动及涡流强度的保存性，有利于混合气的形成和扩散燃烧。P系列无压力室低惯量4～5孔喷油器，喷孔直径为0.20～0.30毫米。该喷油器的运动惯量小，对泵油的数量、压力和时间实行更精确的控制，燃油喷射时刻迅速准确，配合缩口环形燃烧室，就能做到油气之间既有宏观的均布和混合，又有微观的均布和混合，从而改善混合气形成和燃烧，使NMHC+NOX和碳烟微粒都显著降低。气缸盖其特征是在结构上采用了横流式进排气道布置，涡流比为3.25～3.75，使柴油机充气效率较高，燃烧充分。
位于活塞顶部燃烧室凹坑形状为缩口中凸型，其特征是上部有缩口D，底部是带有斜面B的中央凸起A，侧壁呈环状，可有效地组织适合于柴油机燃烧过程的气流运动，在压缩过程及膨胀过程中改善了C区气流运动及涡流强度的保存性，有利于混合气的形成和扩散燃烧。
对通过进气系统在气缸内产生涡流，达到油束的油滴与空气混合形成混合气的方式，最佳涡流比的选择是一个基本要点。柴油机低速时要求高的涡流强度，高速时要求涡流强度较低。如果按低速匹配，高速时过强的涡流会导致油束锥形雾柱重叠或产生热锁效应；如果按 高速匹配，则低速时涡流强度不足，导致燃油耗、烟度上升，最大扭矩下降。单就气道而言，只能根据柴油机的用途，兼顾高低速性能选择折衷的涡流强度，使涡流最佳化引起的性能改善不致因流量系数的下降而抵消。在以配工程机械的柴油机上，用不同涡流比的进气道进行了缸盖对比试验，结果如下：
试验表明：对中低转速的小缸径柴油机来说，在流量系数不致降低的情况下，涡流强度越大，涡流比越高，则对柴油机的燃烧越有利。当然，涡流强度的提高还受到气道制造质量要求的限制。
由于无压力室低惯量喷油器取消了后滴容积，改善后燃，从而大大减少了喷油后期的后滴喷雾，明显降低了HC排放，CO排放略有降低，NOx变化不明显。PM是由碳粒、可溶性有机成分和硫酸盐三部分组成，一般碳粒占PM组成的50％～80％，而使用高的喷油压力，合适的喷孔直径，对改善雾化和混合品质、抑制碳粒生成效果较为显著。本设计在柴油机上用不同的喷孔直径，试验结果如表1：
表1
Claims (2)
1.一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，包括活塞(1)、喷油器(2)、气缸盖(3)，其特征在于：活塞(1)顶部凹坑为缩口中凸型燃烧室(11)，即燃烧室(11)上部缩口，底部呈球状，中间有一大凸台。
2.根据权利要求1所述的一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置，其特征在于：所述的喷油器(2)为P系列无压力室低惯量4～5孔喷油器，喷孔直径为0.20～0.30毫米；所述的气缸盖(3)进排气道为横流式布置，涡流比为3.25～3.75。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010207011841U CN201982196U (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010207011841U CN201982196U (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201982196U true CN201982196U (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=44609659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010207011841U Expired - Lifetime CN201982196U (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201982196U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104471235A (zh) * | 2012-09-26 | 2015-03-25 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀 |
-
2010
- 2010-12-31 CN CN2010207011841U patent/CN201982196U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104471235A (zh) * | 2012-09-26 | 2015-03-25 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113982739B (zh) | 大缸径气体发动机的湍流射流点火系统、供气系统及方法 | |
| CN110953067B (zh) | 发动机及其双射流燃烧方法 | |
| CN110318900A (zh) | 一种缸内、进气岐管及预燃室混合供气的燃烧方法 | |
| CN117113551A (zh) | 一种面向工程设计的柴油机燃烧系统优化设计方法 | |
| CN101446225A (zh) | 一种应用于直喷式柴油机的燃烧系统 | |
| CN201982196U (zh) | 一种直喷柴油机的高效低排放燃烧装置 | |
| CN101737145B (zh) | 分卷流燃烧室 | |
| CN107100756A (zh) | 一种用于直喷汽油机通道型燃烧室的活塞 | |
| CN1560440A (zh) | 基于多段喷射的汽油直喷式发动机分层混合气形成方法 | |
| CN101793206B (zh) | 一种直喷式柴油机燃烧室 | |
| CN201554570U (zh) | 一种直喷汽油机活塞 | |
| CN101769195B (zh) | 空间分散式直喷柴油机燃烧系统 | |
| CN203383943U (zh) | 一种轻型发动机进气管 | |
| CN209654146U (zh) | 一种分层内燃机的喷射装置 | |
| CN101368506A (zh) | 一种直喷式柴油机燃烧系统 | |
| CN106014600A (zh) | 燃气发动机燃烧系统 | |
| CN106762101A (zh) | 一种直喷汽油机燃烧系统及控制方法 | |
| CN2713148Y (zh) | 低排放柴油机活塞燃烧室 | |
| CN205315110U (zh) | 一种船用柴油机燃烧室 | |
| CN203906155U (zh) | 一种汽油转子发动机 | |
| CN203081565U (zh) | 一种柴油发动机及其燃烧室 | |
| CN102650244A (zh) | 一种低排放直喷式柴油机的实现方法 | |
| CN205025575U (zh) | 新型高效内燃机 | |
| CN104632352A (zh) | 一种组合喷射油束包络型燃烧室 | |
| CN101059111B (zh) | 直喷式汽油机采用点火室燃烧系统的燃油喷射方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110921 |