活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法技术

本发明专利技术提供活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法。其中，所述活塞(10)的顶部(101)具有凹坑(1)，所述凹坑(1)包括：第一凹坑部(11)；以及第二凹坑部(12)；所述第一凹坑部(11)与第二凹坑部(12)通过凸台(13)过渡，所述第一凹坑部(11)与所述第二凹坑部(12)相对于所述活塞的轴线(A0)非对称地设置，所述第一凹坑部(11)的深度小于第二凹坑部(12)的深度。深度小于第二凹坑部(12)的深度。深度小于第二凹坑部(12)的深度。

【技术实现步骤摘要】
活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法


[0001]本专利技术涉及燃烧领域，具体涉及活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法。

技术介绍

[0002]国内外关于甲醇发动机的研究普遍采用进气道喷射以及火花塞引燃的方式。然而，进气道喷射的混合气形成方法会提高甲醇的预混度，增大高负荷爆震和低负荷失火的风险，从而限制甲醇替代率的提升以及排放性能的优化。
[0003]采用缸内高压双直喷的方式组织燃烧可以有效解决上述问题。但是，采用单支喷油器喷射两种燃料实现起来技术难度较大且成本较高。目前，普遍采用两支喷油器分别喷射两种燃料的布置方式，即在缸盖的中心竖直布置喷醇器，喷射主燃料甲醇，在喷醇器的周围布置引燃喷油器，喷射引燃柴油。
[0004]在上述双直喷燃烧系统中，甲醇雾束与引燃柴油油束的相对位置不对称，远离柴油油束的甲醇无法很好得被引燃，影响缸内燃烧均匀性与性能，甲醇稳定燃烧性能差，容易失火。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种活塞。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种燃烧室组件。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种组织燃烧的方法。
[0008]根据本专利技术一方面的一种活塞，所述活塞的顶部具有凹坑，所述凹坑包括：第一凹坑部；以及第二凹坑部；所述第一凹坑部与第二凹坑部通过凸台过渡，所述第一凹坑部与所述第二凹坑部相对于所述活塞的轴线A0非对称地设置，所述第一凹坑部的深度小于第二凹坑部的深度。
[0009]本申请实施例的技术方案中，通过活塞顶凹坑的非对称、凸台偏置设计，使得引燃区域的第一凹坑部容积更小，通过壁面引导效应，促进引燃区域的引燃油束向被引燃区域的第二凹坑部发展，由此解决远离引燃区域的被引燃油雾束无法很好得被引燃的技术问题，有效改善远离引燃柴油的甲醇雾束的着火性能，提高甲醇整体的燃烧稳定性，实现高效清洁燃烧。
[0010]在所述的活塞的一个或多个具体实施例中，所述第一凹坑部的边缘为缩口结构，所述第一凹坑部的边缘的延伸方向A1与其相邻的顶部的平面S1的夹角为钝角，所述第二凹坑部的边缘为扩口结构，所述第二凹坑部的边缘的延伸方向A2与其相邻的顶部的平面S2的夹角为锐角或直角。
[0011]在所述的活塞的一个或多个具体实施例中，所述第一凹坑部的边缘的高度小于所述第二凹坑部的边缘的高度。
[0012]在所述的活塞的一个或多个具体实施例中，所述第一凹坑部的边缘的延伸方向A1与其相邻的顶部的平面S1的夹角为100
‑
110
°
，所述第二凹坑部的边缘的延伸方向A2与其相
邻的顶部的平面S2的夹角为80
‑
90
°
。
[0013]在所述的活塞的一个或多个具体实施例中，所述第二凹坑部与所述第一凹坑部的容积比为1.5
‑
2.5。
[0014]根据本专利技术另一方面的一种燃烧室组件，包括喷油器以及燃烧室，所述燃烧室由缸盖、活塞的顶部以及气缸壁限定，所述喷油器设置于缸盖，所述喷油器包括：引燃喷油器，用于喷射第一燃料，以及被引燃喷油器，用于喷射第二燃料；所述活塞的顶部具有凹坑，所述凹坑包括第一凹坑部以及第二凹坑部；所述第一凹坑部与第二凹坑部通过凸台过渡；所述凸台偏置于所述引燃喷油器的一侧，且位于靠近所述引燃喷油器一侧的凹坑部的深度相比于另一凹坑部的深度更浅。
[0015]在所述的燃烧室组件的一个或多个具体实施例中，所述喷油器具有单个引燃喷油器，单个被引燃喷油器，所述被引燃喷油器位于所述燃烧室的轴线，所述第一凹坑部与所述第二凹坑部相对于所述活塞的轴线A0非对称地设置。
[0016]在所述的燃烧室组件的一个或多个具体实施例中，所述第一凹坑部的边缘的高度小于所述第二凹坑部的边缘的高度，与所述第一凹坑部的边缘相邻的顶部的平面S1与所述缸盖的余间隙高度占冲程的比例为2.5％～3.0％，与所述第二凹坑部的边缘相邻的顶部的平面S2与所述缸盖的余间隙高度占冲程的比例为1.25％～1.55％。
[0017]在所述的燃烧室组件的一个或多个具体实施例中，所述引燃喷油器的喷孔为非对称地设置，所述引燃喷油器靠近所述被引燃喷油器一侧的喷孔为第一喷孔，另一侧的喷孔为第二喷孔，所述第一喷孔的数量比第二喷孔的数量更多，且所述第一喷孔的孔径以及喷射角度均大于所述第二喷孔的孔径以及喷射角度。
[0018]根据本专利技术另一方面的一种组织燃烧的方法，包括：引燃燃料被设置为向第一空间喷射；被引燃燃料被设置为向与所述第一空间相连通的第二空间喷射；所述引燃燃料在所述第一空间与空气混合，所述引燃燃料与空气的混合气流在所述第一空间的被挤流至所述第二空间。
附图说明
[0019]本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施方式的描述而变得更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，需要注意的是，这些附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术实际要求的保护范围构成限制，其中：
[0020]图1为一实施例的燃烧室组件的结构示意图；
[0021]图2为一实施例的活塞的结构示意图；
[0022]图3A为一实施例的引燃喷油器和被引燃喷油器的雾束相对关系的示意图；
[0023]图3B为一实施例的喷油器的油束和燃烧室匹配关系的示意图；
[0024]图4为以实施例的组织燃烧方法的流程示意图。
[0025]附图标记：
[0026]100
‑
燃烧室组件；
[0027]20
‑
喷油器；
[0028]21
‑
引燃喷油器，a
‑
引燃喷油器的轴线；
[0029]D
‑
引燃喷油器的喷孔，D1
‑
第一喷孔，D2
‑
第二喷孔；
[0030]22
‑
被引燃喷油器，b
‑
被引燃喷油器的轴线；
[0031]M
‑
被引燃喷油器的喷孔，M1
‑
第三喷孔，M2
‑
第四喷孔；
[0032]30
‑
燃烧室，301
‑
第一空间，302
‑
第二空间；
[0033]31
‑
缸盖，32
‑
缸壁；
[0034]10
‑
活塞，A0
‑
活塞的轴线，101
‑
活塞的顶部；
[0035]1‑
凹坑；
[0036]11
‑
第一凹坑部，V1
‑
第一凹坑部的容积；
[0037]12
‑
第二凹坑部，V2
‑
第二凹坑部的容积；
[0038]13
‑
凸台。
具体实施方式
[0039]现在将详细地参考本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞(10)，其特征在于，所述活塞(10)的顶部(101)具有凹坑(1)，所述凹坑(1)包括：第一凹坑部(11)；以及第二凹坑部(12)；所述第一凹坑部(11)与第二凹坑部(12)通过凸台(13)过渡，所述第一凹坑部(11)与所述第二凹坑部(12)相对于所述活塞的轴线(A0)非对称地设置，所述第一凹坑部(11)的深度小于第二凹坑部(12)的深度。2.如权利要求1所述的活塞(10)，其特征在于，所述第一凹坑部(11)的边缘为缩口结构，所述第一凹坑部(11)的边缘的延伸方向(A1)与其相邻的顶部的平面(S1)的夹角为钝角，所述第二凹坑部(12)的边缘为扩口结构，所述第二凹坑部(12)的边缘的延伸方向(A2)与其相邻的顶部的平面(S2)的夹角为锐角或直角。3.如权利要求2所述的活塞(10)，其特征在于，所述第一凹坑部(11)的边缘的高度小于所述第二凹坑部(12)的边缘的高度。4.如权利要求2所述的活塞(10)，其特征在于，所述第一凹坑部(11)的边缘的延伸方向(A1)与其相邻的顶部的平面(S1)的夹角为100
‑
110
°
，所述第二凹坑部(12)的边缘的延伸方向(A2)与其相邻的顶部的平面(S2)的夹角为80
‑
90
°
。5.如权利要求1所述的活塞(10)，其特征在于，所述第二凹坑部(11)与所述第一凹坑部(11)的容积比为1.5
‑
2.5。6.一种燃烧室组件(100)，包括喷油器(20)以及燃烧室(30)，所述燃烧室(30)由缸盖(31)、活塞(10)的顶部(101)以及气缸壁(32)限定，其特征在于：所述喷油器(20)设置于缸盖(31)，所述喷油器(20)包括：引燃喷油器(21)，用于喷射第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宇辰，李华，李红梅，郑亮，郭立君，张文正，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：