一种直喷式柴油机燃烧系统
专利汇可以提供一种直喷式柴油机燃烧系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道(1)， 喷油器 (2)，排气道(3)， 活塞 (4)， 燃烧室 ，电加热塞(6)，其中，进气道(1)为螺旋式，在进气 门 处呈螺旋状；燃烧室为微 涡流 式燃烧室(5)，其在底部被平均分割成多个小燃烧室结构，其中心线竖截面处为ω形；喷油器(2)为多孔型喷油器，安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一个小燃烧室进行喷油，每个喷孔正对一个小燃烧室中心，电加热塞(6)安装在两个进气道之间，通过燃烧室、进气道和喷油器的合理匹配，使得柴油和空气在 气缸 内能充分混合均匀，并通过气流运动来促进燃烧，减少扩散燃烧，以降低排放。，下面是一种直喷式柴油机燃烧系统专利的具体信息内容。
1.一种直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，包括进气道(1)，喷 油器(2)，排气道(3)，活塞(4)，燃烧室，其中，进气道(1)为螺旋 式进气道；燃烧室为微涡流式燃烧室(5)；喷油器(2)为多孔型喷油器。
2.根据权利要求1所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，所 述进气道(1)为螺旋式进气道，在进气门处呈螺旋状。
3.根据权利要求1或2所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于， 所述燃烧室为微涡流式燃烧室(5)，其在底部被平均分割成多个小燃烧 室结构。
4.根据权利要求3所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，所 述喷油器(2)为多孔型喷油器，其与燃烧室相匹配，每个喷孔正对一个 小燃烧室结构进行喷油。
5.根据权利要求1或2所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于， 在两个进气道之间装有一电加热塞(6)。
6.根据权利要求2所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，该 螺旋气道产生的涡流比在1.0到3.0之间。
7.根据权利要求3所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，燃 烧室的中心线竖截面处为ω形。
8.根据权利要求4或6所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于， 该多孔型喷油器安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一个小燃烧室中心， 喷油压力范围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～160°。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特 征在于，当发动机工作，燃油直接喷入气缸内，喷油时刻在压缩上止点 前60°至压缩上止点后10°之间，燃油油束对着交界面喷射，先通过低速 大涡流区，然后通过湍流区，最后到达下部高速大涡流区，喷油嘴喷油 后大部油雾集中在燃烧室内。
10.一种直喷式柴油机燃烧系统，其特征在于，包括进气道(1)， 喷油器(2)，排气道(3)，活塞(4)，燃烧室，电加热塞(6)，其中， 进气道(1)为螺旋式，在进气门处呈螺旋状；燃烧室为微涡流式燃烧室 (5)，其在底部被平均分割成多个小燃烧室结构，其中心线竖截面处为 ω形；喷油器(2)为多孔型喷油器，安装在燃烧室中心，每个喷孔正对 一个小燃烧室进行喷油，每个喷孔正对一个小燃烧室中心，喷油压力范 围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～160°；电加热塞(6)安装 在两个进气道之间。
11.根据权利要求1或8所述的直喷式柴油机燃烧系统，其特征在 于，喷油器(2)采用高压共轨喷射系统，其包括高压油泵、压力传感器 和电控单元ECU，由公共油轨送油至喷油器，由电磁阀根据内燃油压差控 制喷油器的开启，由电控单元ECU根据负荷转速信号控制喷油压力和时 刻。
技术领域
本发明涉及一种柴油机燃烧系统，主要应用于轻型高速柴油机，具体涉及一 种直喷式柴油机燃烧系统。
背景技术
柴油发动机与汽油发动机相比，具有低油耗、二氧化碳排放量少、工作可 靠性高、低速高扭矩等优点。但是相对与汽油机，柴油发动机的氮氧化物和颗 粒排放较高，限制了其发展。近些年，世界范围内的能源危机问题，使柴油机 的发展前景看好，但是其发展需要解决高排放的问题，微涡流燃烧室可以解决 柴油机雾化效果差的问题。
随着高压共轨技术的日益成熟和新型喷油器的出现，已经可以实现更加精 确的喷油控制、更高的喷油压力和更小的喷油孔径。这为微涡流式燃烧系统研 发提供了条件。利用燃烧室内的多个独立小燃烧室内的气流组织，可以有效改 善燃烧过程。
发明内容
为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
该燃烧系统综合考虑了传统柴油机NOX和PM排放较高的因素，从燃烧根源 上解决柴油发动机排放问题。传统柴油机燃烧过程是典型的扩散燃烧。在燃烧 过程中油束逐渐扩展，这样就使柴油机燃烧时存在油浓区域和稀油区域，在油 浓区域产生PM而在稀油区域产生大量的NOX。针对以上问题，本发明的燃烧系 统燃油油束对着交界面喷射，它最先通过低速大涡流区，然后通过湍流区，最 后到达下部高速大涡流区。由于油束直接喷向交界面，所以通过湍流区的时间 最长、油气混合最好，加上燃烧室被分割成多个小型燃烧室，所以在燃烧室内 到处存在涡流，空气运动充分，能保证获得较高的燃烧效率。与常规ω形燃烧 室相比，燃油消耗率下降，PM排放降低，可以使发动机的低速性能得到改善。
采用微涡流式燃烧室；采用可以产生1500～2200bar喷油压力的高压共轨 系统；可变进气涡流控制系统。通过多孔喷油器，高压共轨系统、螺旋式进气 道以及燃烧室优化等技术的综合应用，优化柴油机燃烧过程。从而实现柴油在 缸内的充分雾化，可以解决氮氧化物和颗粒排放高的问题，并可以进一步改善 油耗。
具体技术方案如下：
一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道，喷油器，排气道，活塞，燃烧室， 其中，进气道为螺旋式进气道；燃烧室为微涡流式燃烧室；喷油器为多孔型 喷油器。
可在两个进气道之间装有一电加热塞。
所述进气道为螺旋式进气道，在进气门处呈螺旋状；该螺旋气道产生的 涡流比在1.0到3.0之间。所述燃烧室为微涡流式燃烧室，其在底部被平均分 割成多个小燃烧室结构；燃烧室的中心线竖截面处为ω形。所述喷油器为多 孔型喷油器，其与燃烧室相匹配，每个喷孔正对一个小燃烧室结构进行喷油。 多孔型喷油器安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一个小燃烧室中心，喷油压 力范围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～160°。
当发动机工作，燃油直接喷入气缸内，喷油时刻在压缩上止点前60°至 压缩上止点后10°之间，燃油油束对着交界面喷射，先通过低速大涡流区， 然后通过湍流区，最后到达下部高速大涡流区，喷油嘴喷油后大部油雾集中 在燃烧室内。
一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道，喷油器，排气道，活塞，燃烧室， 电加热塞，其中，进气道为螺旋式，在进气门处呈螺旋状；燃烧室为微涡流 式燃烧室，其在底部被平均分割成多个小燃烧室结构，其中心线竖截面处为ω 形；喷油器为多孔型喷油器，安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一个小燃烧 室进行喷油，每个喷孔正对一个小燃烧室中心，喷油压力范围为1500～ 2200bar；喷束锥角范围为100°～160°；电加热塞安装在两个进气道之间。
喷油器采用高压共轨喷射系统，其包括高压油泵、压力传感器和电控单 元ECU，由公共油轨送油至喷油器，由电磁阀根据内燃油压差控制喷油器的 开启，由电控单元ECU根据负荷转速信号控制喷油压力和时刻。
与目前现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)通过燃烧室、进气道和喷油器的合理匹配，使得柴油和空气在气缸 内能充分混合均匀，并通过气流运动来促进燃烧，减少扩散燃烧， 以降低排放；
(2)可以减小柴油发动机噪声；
(3)能使燃烧更充分，降低油耗；
(4)缩短燃烧过程，有效抑制柴油机氮氧化物和颗粒排放。
附图说明
图1：本发明燃烧系统的主要结构示意图；
图2：本发明螺旋式进气道示意图；
图3：燃烧室在底部被平均分割成多个小燃烧室结构示意图；
具体实施方式
本发明公开了一种直喷柴油机燃烧系统，特别涉及到一种采用多孔喷油器、 微涡流式燃烧室、属于汽车发动机、内燃机燃烧技术领域。它包括燃油系统、 燃烧室、气道、活塞等，适合用于高速小型柴油机。
(1)采用微涡流式燃烧室(如图3所示)，可以将燃烧室均分成多个小型 燃烧室，燃烧系统如图1所示，包括在进气道1、多孔型喷油器2、排气道3、 活塞4上的微涡流式燃烧室5、电加热塞6；该直喷柴油机进气道为螺旋式，在 进气门处呈螺旋状；多孔型喷油器安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一个小燃 烧室中心，喷油压力范围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～160°。
(2)当发动机工作时，燃料直接喷入气缸内，喷油时刻在压缩上止点前60 °至压缩上止点后10°之间调节，喷油嘴喷油后大部分油雾都集中在燃烧室内。
(3)在不同工况的进气过程中，螺旋气道产生的涡流比在1.0到3.0之间。
(4)当活塞压缩混合气至上止点附近时产生自燃，燃油在经过多重气流区 后，与空气达到充分混合，所以燃烧几乎同时发生，有较高热效率和较好的排 放效果。
本发明主要由进气道1，喷油器2，排气道3，活塞4，微涡流式燃烧室5，电加热塞 6，组成，如图1所示。是一种均质充量型缸内直喷柴油机燃烧系统，通过螺旋 进气道进气，在气门处，气道呈螺旋状(如图2所示)，使气流在缸内形成涡流， 促使均匀混合气的形成。在两个进道之间装有一电加热装置，便于发动机冷启 动。燃烧室在底部被平均分割成多个小燃烧室结构(如图3所示)，其中心线竖 截面处仍ω形(如图1所示)，采用与燃烧室相匹配的多孔型喷油器，每个喷孔 正对一个小燃烧室进行喷油，在大尺度涡流+局部微涡流和湍流的作用下，可 以有效改善燃烧效果，解决低速涡流太弱而高速过强的问题，减少NOX和PM生 成。
详细结构如下：一种直喷式柴油机燃烧系统，包括进气道(1)，喷油器(2)， 排气道(3)，活塞(4)，燃烧室，其中，进气道(1)为螺旋式进气道；燃烧室 为微涡流式燃烧室(5)；喷油器(2)为多孔型喷油器，在两个进气道之间装有 一电加热塞(6)。
所述进气道(1)为螺旋式进气道，在进气门处呈螺旋状，该螺旋气道产 生的涡流比在1.0到3.0之间。所述燃烧室为微涡流式燃烧室(5)，其 在底部被平均分割成多个小燃烧室结构，燃烧室的中心线竖截面处为ω形。 所述喷油器(2)为多孔型喷油器，其与燃烧室相匹配，每个喷孔正对一个小 燃烧室结构进行喷油，该多孔型喷油器安装在燃烧室中心，每个喷孔正对一 个小燃烧室中心，喷油压力范围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～ 160°。
当发动机工作，燃油直接喷入气缸内，喷油时刻在压缩上止点前60°至 压缩上止点后10°之间，燃油油束对着交界面喷射，先通过低速大涡流区， 然后通过湍流区，最后到达下部高速大涡流区，喷油嘴喷油后大部油雾集中 在燃烧室内。
包括进气道(1)，喷油器(2)，排气道(3)，活塞(4)，燃烧室，电加 热塞(6)，其中，进气道(1)为螺旋式，在进气门处呈螺旋状；燃烧室为微 涡流式燃烧室(5)，其在底部被平均分割成多个小燃烧室结构，其中心线竖 截面处为ω形；喷油器(2)为多孔型喷油器，安装在燃烧室中心，每个喷孔 正对一个小燃烧室进行喷油，每个喷孔正对一个小燃烧室中心，喷油压力范 围为1500～2200bar；喷束锥角范围为100°～160°；电加热塞(6)安装在两 个进气道之间。
喷油器(2)采用高压共轨喷射系统，其包括高压油泵、压力传感器和电控 单元ECU，由公共油轨送油至喷油器，由电磁阀根据内燃油压差控制喷油器的开 启，由电控单元ECU根据负荷转速信号控制喷油压力和时刻。
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