技术领域
[0001] 本实用新型属于发动机技术领域,具体涉及
内燃机燃料供给系统装置,是基于提高汽油
转子发动机燃烧效率而进行的改进型设计,以提升发动机的综合性能。
背景技术
[0002] 缸内直喷技术直到上个世纪90年代才开始运用,1997年进入欧洲市场,对于市场中的转子发动机利用缸内直喷技术仍处于研究和探索阶段;缸内直喷一般与高压共轨技术联合使用,以达到在整个发动机特性范围内具有良好的适应性。
[0003] 缸内直喷即将喷油嘴安装在进排气
门之间,高压燃油直接喷射到
燃烧室进行高效燃烧,使得高低负荷工况条件下燃油消耗率降低,动
力提升的技术;在缸内直喷的发动机中,定向流动承担着混合气的导向和运动转移功能;因此,流动的形成对发动机的混合燃烧具有重要影响,而
喷油器的安装
位置正是其中重要的一环。
[0004] 对于原先转子发动机的喷油器安装位置而言,距离
火花塞的位置较远,易于火花塞的冷却,此外,结构相比较而言较为简单,喷油器与进气口与排气口安排紧密,但是,纵向冷却有困难,进气道与排气道受限制,使得
机体温度过高;喷油器热负荷大,会较短时间内形成积炭;
气缸壁内混合气流动未能较好利用缸体的
流线,混合气雾化效果与气流组织形式未达到最佳效果。特别在压缩阶段的后期喷射,可能会导致燃烧失火和
碳烟生成量的增加,因此需要有更高的喷射压力。
[0005] 喷油器是转子发动机燃料供给系统的核心部件,其位置所在、燃气喷射方向以及喷气时刻对发动机的燃烧过程影响很大,对整个转子发动机的动力性和排放起重要性作用,也显著影响发动机的排放;因此,本实用新型在传统的喷油器安装布置位置上进行改进与调整。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种汽油转子发动机,包括喷油器,其特征在于:将喷油器布置在汽油转子发动机拥有进气道的缸体一侧,其位置距离缸体短轴轴线位移为L,L/(R+e)比值在4/5~5/6之间;所述喷油器的位置距离缸体短轴轴线的位移垂直于缸体短轴轴线。
[0007] 具体位置根据喷雾要求进行微调,喷油器位置不能太靠近长轴方向缸体端点,会造成喷油喷射在燃烧室壁面上,无法充分雾化;又要保重喷射方向上具有较大空间,保证足够的贯穿距离,在确定喷油器缸壁位置后,将喷油器
喷嘴垂直于缸体长轴方向。
[0008] 所述R为汽油转子机创成半径,e为汽油转子机偏心距;最终相比较于原喷油器布置转子机而言,燃烧最高压力可以增加6%~10%,从而实现高效率燃烧,促进热效率的提高。
[0009] 本实用新型的技术优点是:
[0010] 1、本实用新型设计中改变原有的喷油器安装位置,通过改变燃气喷射
角而改变燃烧室内的气流组织形式,充分利用燃烧室空间,在容腔内实现大流量的高效燃烧,更好地实现燃烧的扩散性。
[0011] 2、由于喷油器位于进气门侧的缸壁上,喷射过程主要在进气阶段,此时气缸内压力几乎等于
大气压,喷射背压小,降低了对喷油器的安装要求,经济性更好。
[0012] 3、利用转子发动机缸壁的自身的弧线和其优良的光滑性,结合转子发动机缸内单向流动特点以及切向驻涡的原理,采用图1中的顺气流方向喷射燃气,喷射燃料集中于燃烧室凹坑的中前部,大幅度缩短火焰的传播距离,降低爆燃倾向;同时使部分射流触壁反射,增强雾化强度,小的油滴具有更大的表面积,因而吸热更快,
蒸发更好,混合气的形成时间明显缩短,混合气
质量得到改善,更大地促进燃烧。
[0013] 4、利用高速气流喷射产生的切向速度,在燃烧室内的压差作用下,混合气体产生曲线运动,加强
边界层流体的扰动及边界层和主旋流的耦合,从总体上达到减薄边界层的作用,从而完善燃烧
能量扩散。
[0014] 5、由于采用了顺气流方向喷射并结合切向驻涡原理,增强缸内的气流运动,促进燃烧室中气流涡的形成,从而加快火焰传播速度,促进燃气稳定快速的燃烧,提高热效率。
[0015] 6、由于喷射方向指向火花塞附近,这种燃料喷射方法能保证火花塞附近存在合理浓度的燃气,从而保证发动机可靠着火;还能利用转子发动机的单向流动特性使燃气集中在燃烧室的中前部,大幅度缩短火焰传播距离,减小燃烧持续期和
爆震倾向,提高燃烧效率,改善发动机的性能。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型218系列转子发动机喷油时刻转子所处位置示意图。
[0017] 图2是本实用新型218系列转子发动机火花塞点火时刻转子所处位置示意图。
[0018] 图中A部位为218系列转子发动机喷油器安装位置。
[0019] 图中B部位为218系列转子发动机火花塞所处位置。
[0020] 图中C部位为218系列转子发动机进气口位置。
[0021] 图中D部位为218系列转子发动机排气口位置。
[0022] 图中F部位为218系列转子发动机转子。
具体实施方式
[0023] 结合本实用新型,对218系列机型的汽油转子机进行设计验证,表一是该转子发动机基本参数,A其距离缸体短轴轴线位移为205mm,与创成半径和偏心距值之和的比值为0.82,处于所设定范围之间;结合图1,将喷油器安装在原转子发动机靠近进气门的腔体缸壁上,即图1中的A位置;喷油器喷射方向垂直于长轴,喷雾锥角为30°CA,顺着转子转动方向在压缩
上止点前415°CA进行高速喷射,喷射持续至压缩上止点前360°CA,转子发动机进行点火时刻如图2所示;经Fluent建模模拟仿真,在转子发动机当量比为0.5,转速为3600r/min,进气门全开自然吸气时,得出原转子机喷油器布置时最高燃烧压力为6Mpa,改进
后燃烧压力为6.39Mpa,其最高燃烧压力提高了6.5%,符合预期。
[0024] 附表:
[0025]