專利名稱：火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點燃式內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)直接噴射技術(shù)，進(jìn)一步涉及火花點 火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，適合火花點火缸內(nèi)直噴分層 燃燒發(fā)動機(jī)和醇類燃料發(fā)動機(jī)的使用。
背景技術(shù)：
作為一種新型的稀薄燃燒方式，缸內(nèi)直噴(GDI)發(fā)動機(jī)綜合了壓 燃式發(fā)動機(jī)與點燃式發(fā)動機(jī)的優(yōu)點，通過燃油的缸內(nèi)直接噴射、可變 的噴油定時和控制缸內(nèi)的氣流運動等方式實現(xiàn)缸內(nèi)稀薄燃燒，使發(fā)動 機(jī)無論在燃油經(jīng)濟(jì)性還是在降低排放等方面都比傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射發(fā) 動機(jī)(PFI)表現(xiàn)出更大的發(fā)展?jié)摿Α?br> GDI發(fā)動機(jī)根據(jù)工況的不同，可分為均質(zhì)稀燃和分層稀燃兩種燃 燒模式。中低負(fù)荷時，燃油在壓縮行程后期噴入燃燒室，通過油束、 氣流及燃燒室的合理配合，在火花塞附近形成由濃到稀的分層混合 氣；高負(fù)荷時，燃油在進(jìn)氣沖程早期噴入燃燒室，形成當(dāng)量比為1左 右的均質(zhì)混合氣進(jìn)行燃燒，以保持汽油機(jī)功率高的優(yōu)點。
GDI的工作方式從20世紀(jì)50年代到90年代初都有過研究報道。 早期的GDI發(fā)動機(jī)在某些工況點下可以得到較好的燃油經(jīng)濟(jì)性或排 放特性，但總體來講，由于當(dāng)時內(nèi)燃機(jī)制造水平和電控手段的落后，開發(fā)的汽油機(jī)性能不佳，只能在很小的工況范圍內(nèi)工作，并且結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，成本較高，因而沒有得到實際的應(yīng)用。從上個世紀(jì)90年代以來， 國外對GDI技術(shù)的研究日益活躍，日本三菱、豐田和美國福特等公
司已有相應(yīng)的GDI機(jī)型推出。但國外的GDI燃燒系統(tǒng)大多采用旋流 噴嘴，通過可產(chǎn)生滾流或可變渦流的復(fù)雜的進(jìn)氣系統(tǒng)并配合復(fù)雜形狀 的燃燒室，來實現(xiàn)在部分負(fù)荷時的分層燃燒。這種混合氣分層方法， 由于分層質(zhì)量受流體動力控制，整個工況內(nèi)實現(xiàn)分層燃燒比較困難。 另外，強(qiáng)的進(jìn)氣渦流也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)充氣效率有較大的降低。
甲醇辛烷值高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，是一種優(yōu)良的含氧代用燃料， 加強(qiáng)其利用對減少環(huán)境的污染和緩解石油危機(jī)都有重要意義。
國外目前報道的甲醇在火花點火缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用還 比較少，日本清潔發(fā)動機(jī)研究所在OSKA燃燒系統(tǒng)，MAN公司在 MAN—FM燃燒系統(tǒng)曾做過一些研究工作，但分別存在壁面?zhèn)鳠釗p 失大和熱負(fù)荷高的問題，另外，兩種燃燒系統(tǒng)的HC排放都比較高。
國內(nèi)發(fā)明專利(公告號為CN 101240741)公開了 "多種燃料內(nèi) 燃機(jī)缸內(nèi)直接噴射周向分層燃燒系統(tǒng)"的技術(shù)，技術(shù)特點為采用 火花塞助燃法，在一臺單缸柴油機(jī)上開發(fā)了周向分層(DICSC)燃燒 系統(tǒng)，燃油通過噴孔不均勻分布的噴油嘴在壓縮行程后期噴入燃燒 室，火花塞附近的油束間夾角較小，而在火花塞下游順渦流方向油 束間夾角逐漸變大，利用機(jī)械運動以及燃燒室內(nèi)渦流運動，實現(xiàn)了 由濃到稀的混合氣周向分層，但該燃燒系統(tǒng)對噴油嘴型式、火花塞 與油束相對位置等參數(shù)較為敏感，匹配不同工況下火花塞與油束間相對位置是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種火花點 火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，采用噴孔不均勻分布的多 孔噴油嘴將燃油噴入缸內(nèi)，結(jié)合經(jīng)過螺旋進(jìn)氣道產(chǎn)生的進(jìn)氣渦流， 并配合斜坡淺盆形燃燒室，實現(xiàn)分層燃燒和均質(zhì)燃燒。
實現(xiàn)本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo) 流分層燃燒系統(tǒng)，包括 一個以氣缸蓋底面1為上頂和活塞3上表面 為下底的燃燒室4、火花塞IO、噴油嘴7、進(jìn)氣門6和排氣門8; — 個螺旋型進(jìn)氣道5在其下端通過進(jìn)氣門6與燃燒室4相通； 一個排氣 道9在其下端通過排氣門8與燃燒室4相通；噴油嘴7的噴孔不均勻 分布，中低負(fù)荷時，燃油通過噴油嘴7在壓縮行程后期噴入燃燒室4， 借助燃燒室導(dǎo)流面2和進(jìn)氣渦流的引導(dǎo)以及噴霧射流的共同作用，將 可燃混合氣引向火花塞IO，使火花塞10附近的混合氣較濃，燃燒室 其它部分的混合氣較稀，從而形成易于點燃和火焰?zhèn)鞑サ姆謱踊旌?氣，通過燃燒系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，在缸內(nèi)實現(xiàn)分層稀燃來實現(xiàn)好的燃油 經(jīng)濟(jì)性；高負(fù)荷時，燃油在進(jìn)氣沖程噴入氣缸內(nèi)，形成均質(zhì)化學(xué)計量 比附近的混合氣來實現(xiàn)均質(zhì)預(yù)混燃燒，從而使發(fā)動機(jī)獲得好的動力性 能。
本發(fā)明的其它一些特點是，火花點火發(fā)動機(jī)要求缸內(nèi)氣流運動要 較柴油機(jī)小，較強(qiáng)的氣流很容易吹滅火核，影響燃燒穩(wěn)定性，所以甲 醇發(fā)動機(jī)的燃燒室4采用淺盆型燃燒室，壓縮比為14;活塞3帶有一個導(dǎo)流面2，導(dǎo)流面2的作用是配合噴霧射流和進(jìn)氣渦流將混合氣 導(dǎo)向火花塞10;甲醇的辛烷值比汽油高，同時汽化潛熱大，氣缸內(nèi) 溫度低，所以可以采用較大的壓縮比，以提高甲醇發(fā)動機(jī)的動力性和 經(jīng)濟(jì)性。
噴油嘴7為噴油孔多于4個的多孔噴油嘴，最佳為6孔噴油嘴；
噴油嘴7噴孔直徑為0.31 mm。
燃燒室4的柱狀凹坑直徑為70 mm，深度為15 mm，導(dǎo)流面2 的高度h為13 mm，導(dǎo)流面2的位置角度ZJ為50°，導(dǎo)流面2與燃 燒室4垂直活塞銷中心的夾角ZB為32°;噴油嘴7與火花塞10間隙 的距離為24mm，火花塞10伸出缸蓋距離為4.5 mm;噴油嘴7噴霧 甲醇的錐角^為90°;油束中心11向火花塞10偏斜的角度p為30°; 油束a與缸蓋底面的夾角^為15° 20°;油束a與火花塞10之間的
周向夾角A為15°。
本發(fā)明的最佳供油提前角分別為分層燃燒36°CA BTDC 、均 質(zhì)燃燒310。CA BTDC ;最佳噴油器啟噴壓力分別為分層燃燒14 MPa、均質(zhì)燃燒10MPa。
螺旋形進(jìn)氣道5產(chǎn)生的進(jìn)氣渦流強(qiáng)度為0.3 1.8;最佳進(jìn)氣渦 流強(qiáng)度分別為分層燃燒l.l、均質(zhì)燃燒0.8。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖1 (a)為主視圖，圖1 (b)為
俯視圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)縱剖面圖。圖3是擾流片安裝位置示意圖；其中圖3(a)是主視圖，圖3(b)是
俯視圖。
圖4是本發(fā)明燃用甲醇時的發(fā)動機(jī)性能曲線；其中圖4(a)是甲醇 發(fā)動機(jī)的稀燃特性曲線；圖4(b)是甲醇發(fā)動機(jī)的熱效率；圖4(c)是甲 醇發(fā)動機(jī)的外特性曲線；圖4(d)是平均有效壓力的循環(huán)變動圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步的詳細(xì) 說明。
火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流燃燒系統(tǒng)，包括一個以氣缸蓋底 面l為上頂和以帶導(dǎo)流面2的活塞3上表面為下底的燃燒室4、火花 塞10、多孔噴油嘴7、進(jìn)氣門6和排氣門8; —個螺旋形進(jìn)氣道5在 其下端通過進(jìn)氣門6與燃燒室4相通，以便在燃燒室4內(nèi)使進(jìn)入的空 氣形成渦流； 一個排氣道9在其下端通過排氣門8與燃燒室4相通， 以便將燃燒室內(nèi)燃燒氣體排出。
本發(fā)明的工作過程描述如下進(jìn)氣行程，空氣通過螺旋進(jìn)氣道5 進(jìn)入氣缸內(nèi)，形成繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)的渦流運動；中低負(fù)荷時，燃油在 壓縮行程后期通過不均勻分布的多孔噴油嘴7噴入燃燒室4，借助燃 燒室導(dǎo)流面2和進(jìn)氣渦流的引導(dǎo)以及噴霧射流的共同作用，將可燃混 合氣引向火花塞10，使火花塞10附近的混合氣較濃，燃燒室4其它 部分的混合氣較稀，從而形成易于點燃和火焰?zhèn)鞑サ姆謱踊旌蠚?；?油噴射后火花塞10點火，火焰從火花塞10間隙開始向燃燒室4的其 它區(qū)域傳播，高溫燃?xì)馔苿踊钊?做功，進(jìn)入膨脹階段；活塞3下止點前某一時刻排氣門打開，進(jìn)入排氣行程，燃燒氣體通過排氣門排出 燃燒室4;活塞3到達(dá)上止點前，進(jìn)氣門打開，進(jìn)入進(jìn)氣行程，如此 往復(fù)。通過燃燒系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，在氣缸內(nèi)實現(xiàn)分層稀燃來實現(xiàn)好的 燃油經(jīng)濟(jì)性；高負(fù)荷時，燃油在進(jìn)氣沖程噴入氣缸內(nèi)，形成均質(zhì)化學(xué) 計量比附近的混合氣來實現(xiàn)均質(zhì)預(yù)混燃燒，從而使發(fā)動機(jī)獲得好的動 力性能。
本發(fā)明的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，在一臺
由4102QB型柴油機(jī)改裝的發(fā)動機(jī)上進(jìn)行試驗。選擇柴油機(jī)進(jìn)行改裝 主要是基于以下兩個原因
(一) 、壓縮比的原因甲醇的辛烷值較高，燃用甲醇時發(fā)動機(jī) 可以使用比汽油機(jī)更高的壓縮比，從而可以提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動 力性。對發(fā)動機(jī)燃用甲醇而言，隨著壓縮比的提高，氣缸內(nèi)混合氣壓 縮終了時的溫度和壓力也隨之提高，可以改善混合氣的燃燒條件，有 利于甲醇的快速燃燒，減少了不完全燃燒及傳熱損失。
(二) 、供油系統(tǒng)的優(yōu)勢優(yōu)化后的甲醇發(fā)動機(jī)噴油器最優(yōu)啟噴
壓力為14MPa，其啟噴壓力比一般GDI發(fā)動機(jī)5MPa的啟噴壓力要 高出很多，高的啟噴壓力將有助于甲醇的霧化，增大甲醇的噴霧錐角， 降低液滴直徑，這些都將有利于甲醇的快速混合與燃燒，從而可以提 高發(fā)動機(jī)的熱效率及工作穩(wěn)定性。
一、油束a-f與燃燒室4和火花塞10的空間關(guān)系 參見圖1，如何確定噴油嘴7、火花塞10和燃燒室4的相對位置 將是燃燒系統(tǒng)設(shè)計的重點內(nèi)容。在油束a—f與燃燒室4和火花塞10的空間關(guān)系上，有兩種設(shè)計思路 一種是油束a--f的中心線與氣缸的 中心線平行，即角度p的值為O，完全靠燃燒室4底部的蒸發(fā)、反彈 作用形成首尾相連的混合氣環(huán)，再借助渦流與燃燒室4的斜坡將可燃
混合氣引向火花塞10，這種方案對油束在燃燒室4內(nèi)的周向分布要
求不高，只要能夠形成閉合的可燃混合氣環(huán)就能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒，但是這 種方案在理論上存在一個缺陷，就是混合氣的形成過分的依賴于燃燒 室壁面的蒸發(fā)作用，由于甲醇的蒸發(fā)吸熱必然使活塞頂部的溫度下 降，因此活塞頂部的溫度可能無法保證甲醇在較短的時間內(nèi)蒸發(fā)霧
化；另一種是油束a-f中心向火花塞IO偏斜一個角度，即p值大于 0，這種設(shè)計思想的理論根據(jù)是 一方面，借助燃燒室壁面的蒸發(fā)反
彈作用形成連續(xù)的可燃混合氣分布；另一方面，將油束a直接噴向火 花塞10的上游，利用渦流將可燃混合氣引向火花塞IO，這樣就避免 了可能發(fā)生壁面蒸發(fā)不足的情況。偏轉(zhuǎn)角度p的選取要考慮到以下兩
個方面
(一) 、角度不能太大，如果角度過大，則油束a有可能直接噴 到缸蓋上，不能保證火花塞10間隙的混合氣濃度；
(二) 、角度也不能太小，如果角度過小，則油束a在豎直方向 將會距離火花塞IO太遠(yuǎn)，這樣在點火時刻就不能保證火花塞10電極 處有濃度適合的可燃混合氣。
根據(jù)數(shù)值模擬和發(fā)動機(jī)試驗驗證，當(dāng)^二30。時，發(fā)動機(jī)熱效率 最高。
另外，油束a與火花塞10之間的周向夾角y9也會直接影響發(fā)動機(jī)的工作效果。如果夾角A過小，甲醇會直接撞到火花塞io上，使
火花塞10湮滅，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火；當(dāng)"過大時，甲醇在到達(dá)火花塞 10之前就會與氣缸內(nèi)空氣充分混合，形成過稀混合氣，同樣使發(fā)動 機(jī)無法工作。根據(jù)甲醇噴霧試驗及數(shù)值模擬，并經(jīng)過試驗驗證，當(dāng)A =15°時，發(fā)動機(jī)熱效率最高。 二、發(fā)動機(jī)噴油嘴設(shè)計
噴油嘴油孔的分布要能夠保證油束蒸發(fā)、霧化以后形成連續(xù)的混 合氣濃度分布。原柴油機(jī)的四孔噴嘴會因為在油束之間形成稀熄火區(qū) 而不能滿足這種需要，所以必須要增加噴孔的數(shù)目。缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo) 流分層燃燒系統(tǒng)中混合氣濃度場的分布主要取決于噴油嘴頂端油孔 的分布。根據(jù)甲醇的噴霧特性以及噴油器與火花塞之間的位置關(guān)系， 試驗設(shè)計了多孔噴油嘴，減小油束間的夾角，并配合新型的燃燒室結(jié) 構(gòu)——斜坡淺盆形燃燒室，利用燃燒室的導(dǎo)流面、空氣渦流和噴射引 導(dǎo)的共同作用將可燃混合氣引向火花塞，從而實現(xiàn)甲醇發(fā)動機(jī)的順利 著火和穩(wěn)定燃燒。經(jīng)理論計算和試驗驗證，本發(fā)明選用6孔噴油嘴， 發(fā)動機(jī)性能優(yōu)良。
噴油嘴的加工還應(yīng)該考慮到油束貫穿距離的問題，甲醇的貫穿距 離要較柴油小，而過小的貫穿距離就不能保證對缸內(nèi)空氣的充分利用 而降低發(fā)動機(jī)的熱效率，而且會影響甲醇的碰壁反彈效果。甲醇發(fā)動 機(jī)將火花塞10布置到燃燒室4的邊緣處，且增大了燃燒室的容積， 所有這些都要求甲醇的貫穿距離能更大一些，由優(yōu)化試驗得知噴油嘴
7噴孔直徑為0.31mm時，發(fā)動機(jī)燃燒穩(wěn)定，熱效率高。三、 導(dǎo)流面2的位置
如圖l(b)所示，經(jīng)數(shù)值模擬和試驗驗證證明，導(dǎo)流面2位于火花 塞IO順渦流方向的上游時，既可以利用導(dǎo)流面對空氣的阻擋作用保 證點火的可靠性，又可以避免因可燃混合氣斷層而使火焰無法連續(xù)傳 播，此時發(fā)動機(jī)工作穩(wěn)定性好，熱效率高。
四、 渦流比的匹配
如圖3所示，由于燃燒是以火焰?zhèn)鞑シ绞竭M(jìn)行的，故不需要原柴 油機(jī)那樣高的渦流比，除采用低渦流比的缸蓋外，還在螺旋型進(jìn)氣道 5中加裝擾流片12來獲得不同的進(jìn)氣渦流，通過改變擾流片12前端 的大小和擾流片12深入氣道的長度就可以獲得不同的渦流比。渦流 比大小在穩(wěn)流氣道試驗臺上進(jìn)行模擬測量。
由于本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)中混合氣的濃度分布是不 均勻的，燃燒室4中混合氣濃度是隨空間位置和時間而變化的，因而， 要想在任何工況下都能保證火核穩(wěn)定的形成并使火焰順利傳播，油 束、氣流、燃燒室三者的合理匹配至關(guān)重要。經(jīng)過數(shù)值模擬和試驗驗 證，得出其優(yōu)化參數(shù)是:火花塞10伸出缸蓋的距離為4.5mm;最佳供 油提前角分別為分層燃燒36。CABTDC 、均質(zhì)燃燒310。CABTDC ; 最佳噴油器啟噴壓力分別為分層燃燒14MPa、均質(zhì)燃燒10MPa;
進(jìn)氣渦流強(qiáng)度分別為分層燃燒l.l、均質(zhì)燃燒0.8;采用斜坡淺盆形
燃燒室，壓縮比為14。
參見圖4，發(fā)明人給出了本發(fā)明燃用甲醇時，發(fā)動機(jī)性能的實例。 圖4(a)為甲醇發(fā)動機(jī)的稀燃特性曲線。由該圖可見，發(fā)動機(jī)能在過量空氣系數(shù)為1.58 2.23的范圍內(nèi)穩(wěn)定運行，說明本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)
流分層燃燒系統(tǒng)經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化后，較好地解決了著火可靠性問題，在 寬廣的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍內(nèi)，能保證可燃混合氣正常點燃和火焰穩(wěn)定傳 播，通過分層燃燒的方式實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)在部分負(fù)荷時燃用稀薄混合 氣，進(jìn)而提高了發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
圖4(b)所示為甲醇發(fā)動機(jī)的熱效率圖。由該圖可見，中小負(fù)荷下， 分層燃燒的熱效率比均質(zhì)燃燒平均要高出約4個百分點。分層燃燒的 最高熱效率為29.7%，均質(zhì)燃燒的最高熱效率為35.3%，遠(yuǎn)高于普通 汽油機(jī)水平。
圖4(c)所示為甲醇發(fā)動機(jī)的外特性曲線。由該圖可見，該甲醇 發(fā)動機(jī)低速轉(zhuǎn)矩很大，這是因為不受冒煙極限限制。甲醇發(fā)動機(jī)最大 扭矩為260.3 N.m,比原機(jī)提高了 20.90%;最大功率為62.53 kW，比 原機(jī)提高了 5.88%，這充分體現(xiàn)了該甲醇發(fā)動機(jī)高負(fù)荷區(qū)域采用均質(zhì) 當(dāng)量比混合氣動力性好的優(yōu)點。從外特性圖上可以看出，甲醇發(fā)動機(jī) 在各種轉(zhuǎn)速下，功率扭矩都明顯高于原機(jī)，說明本文開發(fā)的甲醇缸內(nèi) 直噴發(fā)動機(jī)具有非常好的動力性能。
圖4(d)所示為甲醇發(fā)動機(jī)平均指示壓力的循環(huán)變動圖。由該圖可 見，甲醇發(fā)動機(jī)在寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，平均指示壓力的循環(huán)變動都不 超過10%，燃燒穩(wěn)定，車輛驅(qū)動性好。
綜上可知，采用本發(fā)明的甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)的 發(fā)動機(jī)具有熱效率高、動力性好、循環(huán)變動性好的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1、火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，包括一個以氣缸蓋底面(1)為上頂和活塞(3)上表面為下底的燃燒室(4)、火花塞(10)、噴油嘴(7)、進(jìn)氣門(6)和排氣門(8)；其特征在于，一個螺旋型進(jìn)氣道(5)在其下端通過進(jìn)氣門(6)與燃燒室(4)相通；一個排氣道(9)在其下端通過排氣門(8)與燃燒室(4)相通；噴油嘴(7)的噴孔不均勻分布，中低負(fù)荷時，燃油通過噴油嘴(7)在壓縮行程后期噴入燃燒室(4)，借助燃燒室導(dǎo)流面(2)和進(jìn)氣渦流的引導(dǎo)以及噴霧射流的共同作用，將可燃混合氣引向火花塞(10)，使火花塞(10)附近的混合氣較濃，燃燒室(4)其它部分的混合氣較稀，從而形成易于點燃和火焰?zhèn)鞑サ姆謱踊旌蠚狻?br> 2、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒 系統(tǒng)，其特征在于，燃燒室(4)采用淺盆型燃燒室。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層 燃燒系統(tǒng)，其特征在于，燃燒室(4)的柱狀凹坑直徑為70 mm，深 度為15mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒 系統(tǒng)，其特征在于，噴油嘴(7)為噴油孔多于4個的多孔噴油嘴， 噴油嘴(7)噴孔直徑為0.31mm。
5、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒 系統(tǒng)，其特征在于，噴油嘴(7)為6孔噴油嘴。
6、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)流面(2)的高度h為13mm，導(dǎo)流面(2)的 位置角度ZJ為50°，導(dǎo)流面(2)與燃燒室(4)垂直活塞銷中心的 夾角Z5為32°。
7、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃 燒系統(tǒng)，其特征在于，噴油嘴(7)與火花塞(10)間隙的距離為24 mm，火花塞(10)伸出缸蓋距離為4.5 mm;噴油嘴(7)噴霧甲醇 的錐角^為90。。
8、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃 燒系統(tǒng)，其特征在于，油束中心(11)向火花塞(10)偏斜的角度伊 為30°，油束(a)與缸蓋底面的夾角^為15° 20°，油束(a)與火 花塞(10)之間的周向夾角"為15°。
9、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃 燒系統(tǒng)，其特征在于，螺旋形進(jìn)氣道(5)使進(jìn)入燃燒室(4)的空氣 形成渦流，進(jìn)氣渦流強(qiáng)度為0.3 1.8。
10、 如權(quán)利要求1所述的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃 燒系統(tǒng)，其特征在于，燃燒室(4)壓縮比為14。
全文摘要
一種汽車發(fā)動機(jī)的火花點火甲醇缸內(nèi)直噴復(fù)合導(dǎo)流分層燃燒系統(tǒng)，包括燃燒室、火花塞、噴油嘴、進(jìn)氣門和排氣門，一個螺旋形進(jìn)氣道在其下端通過進(jìn)氣門與燃燒室相通；一個排氣道在其下端通過排氣門與燃燒室相通；燃油通過噴油孔不均勻分布的噴油嘴，中低負(fù)荷時，在壓縮沖程后期將甲醇直接噴入燃燒室，借助燃燒室導(dǎo)流面和進(jìn)氣渦流的引導(dǎo)以及噴霧射流的共同作用，將可燃混合氣引向火花塞，使火花塞附近的混合氣較濃，燃燒室其它部分的混合氣較稀，從而形成易于點燃和火焰?zhèn)鞑サ姆謱踊旌蠚猓桓哓?fù)荷時，燃油在進(jìn)氣沖程噴入缸內(nèi)，形成均質(zhì)化學(xué)計量比附近的混合氣來實現(xiàn)均質(zhì)預(yù)混燃燒，從而使發(fā)動機(jī)獲得好的動力性能。
文檔編號F02B17/00GK101440742SQ20081023653
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者農(nóng)金吉, 劉圣華, 周龍保, 宮艷峰, 彧 李, 李本正, 岳 陳 申請人:西安交通大學(xué)