[发明专利]活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法

说明书

本发明提供活塞、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。

技术领域

本发明涉及燃烧领域，具体涉及活塞、燃烧室组件以及组织燃烧的方法。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞。

本发明的另一目的是提供一种燃烧室组件。

本发明的另一目的是提供一种组织燃烧的方法。

根据本发明一方面的一种活塞，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。

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。

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。

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。

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°。

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。

根据本发明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。

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。