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一种天然气发动机活塞燃烧室的制作方法

2021-10-24 17:28:00 来源:中国专利 TAG:发动机 燃烧室 活塞 天然气


1.本实用新型涉及发动机技术领域,特别是涉及一种天然气发动机活塞燃烧室。


背景技术:

2.近些年,由于天然气发动机在节能减排以及大气污染防治方面的优势,使天然气发动机得到了快速发展,从国

排放升级到

排放标准的要求。发动机活塞是发动机中最主要、承载最复杂的部件之一。发动机燃料在活塞燃烧室中进行燃烧,活塞燃烧室及上表面直接受到高温高压燃气的直接作用,因此对活塞燃烧室的设计提出更为严苛的要求。
3.现有技术中,重型天然气发动机的开发大多是在柴油机的基础上进行开发而成的,柴油机的活塞燃烧室形状一般为ω型,但是其压缩比在17左右,不满足天然气发动机压缩比在12左右的要求;相对于稀薄燃烧技术,当量燃烧技术需要非常精确的空燃比控制策略,且机体成本较高;同时,ω型燃烧室结构复杂,不易加工。
4.综上所述,如何有效地使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,使天然气发动机达到国

排放标准等问题,是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的是提供一种天然气发动机活塞燃烧室,该天然气发动机活塞燃烧室使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,使天然气发动机达到国

排放标准。
6.为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:
7.一种天然气发动机活塞燃烧室,开设于活塞的燃烧室的形状为凹形,所述燃烧室的底部呈向内凸起的圆弧面,所述圆弧面中心对称,所述圆弧面的半径为88mm~93mm。
8.优选地,所述燃烧室的直径为79~81mm。
9.优选地,所述燃烧室的深度为27~28mm,所述圆弧面的圆弧切面与活塞顶平面的第一距离为27~28mm。
10.优选地,所述燃烧室的底部与燃烧室两侧的内壁通过拐角圆弧连接。
11.优选地,所述拐角圆弧的圆弧切面与活塞平面的第二距离为31~32mm,所述拐角圆弧的半径为8~10mm。
12.优选地,所述燃烧室的上端具有喉口圆角。
13.本实用新型所提供的天然气发动机活塞燃烧室,活塞的燃烧室的形状为凹形,也就是盆形,燃烧室的底部呈向内凸起的圆弧面,圆弧面提高了天然气与空气混合气的挤流运动,使两种气体充分混合,为点火提供良好的条件,通过燃烧室提供的挤流提高火焰传播速度及放热效率。
14.同时,圆弧面中心对称,圆弧面的半径为88mm~93mm之间任意值,包括端点值,比如为90mm,燃烧室结构简单,燃烧室形状符合流体动力学,使得混合气在燃烧室内可充分燃烧,提高燃烧效率,使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,选择合适的面容比控制hc的排放水平和控制燃烧后产生的粒子数量在法规范围内,燃烧室内产生的ch、pn、no
x
等低于国

排放标准。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的天然气发动机活塞燃烧室的结构示意图。
17.附图中标记如下:
18.直径1、第一距离2、第二距离3、喉口圆角4、拐角圆弧5、圆弧面6。
具体实施方式
19.本实用新型的核心是提供一种天然气发动机活塞燃烧室,该天然气发动机活塞燃烧室使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,使天然气发动机达到国

排放标准。
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
21.请参考图1,图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的天然气发动机活塞燃烧室的结构示意图。
22.在一种具体实施方式中,本实用新型所提供的天然气发动机活塞燃烧室,开设于活塞的燃烧室的形状为凹形,燃烧室的底部呈向内凸起的圆弧面6,圆弧面6中心对称,圆弧面6的半径为88mm~93mm。
23.上述结构中,活塞的燃烧室的形状为凹形,也就是盆形,燃烧室的底部呈向内凸起的圆弧面6,圆弧面6提高了天然气与空气混合气的挤流运动,使两种气体充分混合,为点火提供良好的条件,通过燃烧室提供的挤流提高火焰传播速度及放热效率。
24.同时,圆弧面6中心对称,圆弧面6的半径为88mm~93mm之间任意值,包括端点值,比如为90mm,燃烧室结构简单,燃烧室形状符合流体动力学,使得混合气在燃烧室内可充分燃烧,提高燃烧效率,使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,选择合适的面容比控制hc的排放水平和控制燃烧后产生的粒子数量在法规范围内,燃烧室内产生的ch、pn、no
x
等低于国

排放标准。
25.上述天然气发动机活塞燃烧室仅是一种优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式,燃烧室的直径1为79~81mm之间任意值,包括端点值,比如为80.5mm,燃烧室的直径1减小,在活塞尺寸不变的情况下,燃烧室的外周顶端面积相对增加,使得混合气在燃烧室内可充分燃烧,提高燃烧效率。
26.本实用新型所提供的天然气发动机活塞燃烧室,在其它部件不改变的情况下,燃烧室的深度不能太深,太深,会造成燃烧室的底部壁厚不够,强度不高,易于开裂;也不能太
浅,太浅会造成燃烧室的容积太小,不易于气体充分混合。因此,燃烧室的深度要适中,优选地,圆弧面6的圆弧切面与活塞顶平面的第一距离2为27~28mm之间任意值,包括端点值,比如为27.1mm,也就是燃烧室的最小深度为27~28mm,既能够保证燃烧室的底部壁厚足够;又可以燃烧室的容积足够气体充分混合。
27.对于上述各个实施例中的天然气发动机活塞燃烧室,燃烧室的底部与燃烧室两侧的内壁通过拐角圆弧5连接,光滑过渡连接,易于加工成型,不易开裂。优选地,拐角圆弧5的半径为8

10mm之间任意值,包括端点值,比如为9mm,连接方便,半径较大,加工方便。
28.本实用新型所提供的天然气发动机活塞燃烧室,在其它部件不改变的情况下,拐角圆弧5的圆弧切面与活塞平面的第二距离3为31~32mm之间任意值,包括端点值,比如为32mm,拐角圆弧5的圆弧切面距离活塞平面的距离较深,保证燃烧室的容积足够。以此可以相对减小燃烧室的底部圆弧面6到活塞平面的距离,圆弧面6凸起程度较高,增强气体挤流运动,使发动机在当量燃烧时能够稳定燃烧,降低燃烧室内产生的no
x
,选择合适的面容比控制hc的排放水平和控制燃烧后产生的粒子数量在法规范围内,使天然气发动机达到国

排放标准。拐角圆弧5的半径为8~10mm之间任意值,包括端点值,比如为9mm,连接方便,半径较大,加工方便。
29.另一种较为可靠的实施例中,在上述任意一个实施例的基础之上,燃烧室的上端具有喉口圆角4,比如喉口倒角半径为2mm,在喉口圆角4处与上部部件连接,连接更加方便,连接更加紧密。
30.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
31.以上对本实用新型所提供的天然气发动机活塞燃烧室进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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