一种燃烧室与一种柴油发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃烧室与一种柴油发动机。


背景技术：

2.请参照图1，为了使柴油机的燃烧室内的油束与空气更好混合，现有的柴油机燃烧室通常包括在活塞顶部设计的ω型的燃烧室凹坑结构，具体的，该ω型的燃烧室凹坑结构的底部中央设计有向上凸出的大致呈圆锥形的中央凸起结构01，燃烧室凹坑的周向侧壁靠近活塞上顶面04的位置设计有沿径向向内凸出的环形凸缘结构02。柴油机在工作时，燃油以很高的压力和很高的速度从喷油器的喷油孔射出，在气缸中的空气阻力以及燃油在高速流动时所产生的内部扰动作用下，燃油被粉碎成细小的油滴，且喷油器喷出的油雾整体形如圆锥，通常将这种由许多油滴所组成的圆锥体称为油束。
3.现有技术中，环形凸缘结构02与活塞上顶面04之间的过渡面为圆滑过渡面03，由喷油器喷射到环形凸缘结构02的油束被分隔成上下两部分，一部分沿燃烧室凹坑内壁向下运动，另一部分则沿上述圆滑过渡面03向上流动至活塞上顶面04。其中，向上流动的油束沿圆滑过渡面03贴壁流动，限制了燃烧室凹坑外缘区域的空气利用率，导致外缘区域的油气混合效果较差，传热损失较高，且油束会进一步沿活塞上顶面04移动至靠近缸套的位置进行燃烧，容易导致烧机油的缺陷，增大活塞环与缸套的磨损。现有技术为了进一步提高燃烧室凹坑外缘区域的空气利用率，通常会扩大现有燃烧室凹坑的上边缘直径尺寸，而这样必然会造成大量油气混合气更加贴近缸套内壁燃烧，反而会进一步提高烧机油风险，进一步加剧活塞与缸套的磨损，同时，发动机的soot排放增加而加大后处理的捕集压力，增大发动机的排气背压，提高了后处理的成本，并且会降低发动机的燃油经济性。
4.因此，如何提升柴油机燃烧室内的油气混合效果，提升柴油机热效率，降低发动机油耗，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃烧室，该燃烧室结构能够提升柴油机热效率、降低发动机油耗。本发明的另一个目的在于提供一种包括该燃烧室的柴油发动机。
6.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种燃烧室，包括位于活塞的顶部的燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑的周向壁面设有朝向喷油嘴方向凸出的环形凸缘，所述环形凸缘位于活塞上顶面的下方并且比所述燃烧室凹坑的上边缘更靠近凹坑中心线，所述环形凸缘的凸出顶端边缘通过凹坑过渡面与所述燃烧室凹坑的上边缘相接，所述凹坑过渡面包括沿所述燃烧室凹坑的径向由内向外依次相接且逐渐靠近所述活塞上顶面的第一导流面、第二导流面、第三导流面和第四导流面，所述第二导流面与所述第三导流面形成朝向气缸盖底面方向凸出的环形凸台，所述第一导流面和所述第二导流面形成第一环形凹槽，所述第三导流面和所述第四导流面形成第二环形凹槽。
7.优选地，经过所述凹坑中心线的平面为燃烧室纵向对称面，所述凹坑过渡面与所述燃烧室纵向对称面的交线包括：与所述第一导流面对应的第一导流型线、与所述第二导流面对应的第二导流型线、与所述第三导流面对应的第三导流型线以及与所述第四导流面对应的第四导流型线，其中，所述第一导流型线与所述第二导流型线平滑相接，和/或，所述第二导流型线与所述第三导流型线平滑相接，和/或，所述第三导流型线与所述第四导流型线平滑相接。
8.优选地，所述第一导流型线沿所述燃烧室凹坑的径向的长度为活塞直径的3%~8%，所述第一导流型线在逐渐远离所述凹坑中心线的延伸方向上逐渐靠近所述活塞上顶面，所述第一导流型线与所述活塞上顶面的夹角为5
°
~15
°
。
9.优选地，所述第一导流型线包括直线段和/或弧线段。
10.优选地，所述第三导流型线为平行于所述活塞上顶面的直线段，所述第四导流型线包括直线段和/或弧线段。
11.优选地，所述第四导流型线沿所述燃烧室凹坑的径向的长度为所述第三导流型线的长度的2~3倍，和/或，所述第三导流型线与所述活塞上顶面的距离为活塞直径的2.5%~4.5%，和/或，所述燃烧室凹坑的上边缘的直径为所述活塞直径的80%~90%。
12.优选地，所述第四导流型线包括由所述第三导流型线至所述活塞上顶面依次平滑相接的第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段的圆心位于所述第四导流型线的上方且所述第二圆弧段的圆心位于所述第四导流型线的下方。
13.优选地，所述第一圆弧段的半径是所述第二圆弧段的半径的2~3倍。
14.优选地，所述第二导流型线包括与所述第一导流型线相接的第一弧线段以及与所述第三导流型线相接的第二弧线段，所述第一弧线段与所述第二弧线段相切连接，或者，所述第一弧线段与所述第二弧线段之间通过中间直线段连接且所述中间直线段分别与所述第一弧线段和所述第二弧线段相切。
15.优选地，所述第一弧线段与所述第二弧线段的相接处的切线方向与所述凹坑中心线相互平行或相对倾斜，或者，所述中间直线段的延伸方向与所述凹坑中心线相互平行或相对倾斜。
16.本发明提供的燃烧室，包括位于活塞的顶部的燃烧室凹坑，燃烧室凹坑的周向壁面设有朝向喷油嘴方向凸出的环形凸缘，环形凸缘位于活塞上顶面的下方并且比燃烧室凹坑的上边缘更靠近凹坑中心线，环形凸缘的凸出顶端边缘通过凹坑过渡面与燃烧室凹坑的上边缘相接，凹坑过渡面包括沿燃烧室凹坑的径向由内向外依次相接且逐渐靠近活塞上顶面的第一至第四导流面，第二导流面与第三导流面形成朝向气缸盖底面方向凸出的环形凸台，第一导流面和第二导流面形成第一环形凹槽，第三导流面和第四导流面形成第二环形凹槽。
17.本发明的工作原理如下：燃油经过高压油泵加压后以很高的压力通过喷油嘴喷射到燃烧室内部并形成油束，喷射到环形凸缘处的油束被分成上下两部分。向上运动的油束部分依次经过第一环形凹槽和环形凸台，第一环形凹槽限制了油束向上运动的速度，使得油束到达活塞上顶面的时间延后，这个延迟给活塞四周产生的挤流向燃烧室中心移动提供了一定的时间；环形凸台则改变了油束的运动方向，使得油束不再沿凹坑过渡面继续贴壁流动至活塞上顶面，油
束在经过第一环形凹槽的减速作用后，随即就在环形凸台的引导下向气缸盖底面方向运动，因此，相对于现有技术中油束沿凹坑过渡面贴壁流动的方案，本方案延迟了油束到达气缸盖底面的时间，同时使这部分油束在到达气缸盖底面时更加靠近燃烧室中心。由于油束到达气缸盖底面时与挤流空气到达该位置时存在一个时间差，当向上运动的油束部分到达气缸盖底面时，已有一部分挤流通过了油束与气缸盖底面之间的狭小空间，因此，挤流空气与后来的油束在气缸盖底面位置能够加强油束的卷吸效应，提高该处油气混合均匀性。同时，环形凸台使油束与燃烧室壁面分离，从而在第二环形凹槽空间内形成射流，为后续混合气向燃烧室中心位置移动提供前提条件，同时为第四导流面处形成空气夹层提供可能。
18.当燃烧室上部空间的混合气尽量多地向燃烧室中心部位移动后，在燃烧室外边缘的挤流便能够对第二环形凹槽内的混合气进行抬升，在第二环形凹槽的第四导流面位置形成空气夹层。燃烧室四周的挤流沿第四导流面进入第二环形凹槽后形成空气夹层，该空气夹层的存在隔绝了第二环形凹槽内的混合气燃烧释放的热量向活塞壁面的传导，减少了活塞的传热损失，提升了发动机热效率。同时，射流到达第二环形凹槽空间后在挤流的作用下可以有效加强对燃烧室外边缘空气的卷吸，提高了该区域内的油气混合均匀性，有利于发动机热效率的提升。
19.本发明还提供了一种包括上述燃烧室的柴油发动机。该柴油发动机产生的有益效果的推导过程与上述燃烧室带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
21.图1为现有技术中的燃烧室结构示意图；图2为本发明具体实施例中的燃烧室的结构示意图；图3为本发明具体实施例中的第一导流型线的位置尺寸示意图；图4为本发明具体实施例中的第二环形凹槽的位置尺寸示意图；图5为喷油初期油束与挤流空气的位置及流动方向示意图；图6为喷油初期油束与挤流空气的卷吸效应示意图；图7为本发明具体实施例中的油束流动及空气夹层的示意图；图8为无空气夹层的燃烧室的燃烧放热示意图；图9为本发明具体实施例中的有空气夹层的燃烧室的燃烧放热示意图；图10为本发明具体实施例中的第四导流型线的第一种结构形式示意图；图11为本发明具体实施例中的第四导流型线的第二种结构形式示意图；图12为本发明具体实施例中的第四导流型线的第三种结构形式示意图；图13为本发明具体实施例中的第四导流型线的第四种结构形式示意图；图14为本发明具体实施例中的第四导流型线的第五种结构形式示意图；图15为本发明具体实施例中的第四导流型线的第六种结构形式示意图；图16为本发明具体实施例中的第二导流型线的第一种结构形式示意图；
图17为本发明具体实施例中的第二导流型线的第二种结构形式示意图；图18为本发明具体实施例中的第二导流型线的第三种结构形式示意图；图19为本发明具体实施例中的第二导流型线的第四种结构形式示意图；图20为本发明具体实施例中的第一导流型线的第一种结构形式示意图；图21为本发明具体实施例中的第一导流型线的第二种结构形式示意图。
22.图1至图21中的各项附图标记的含义如下：01-中央凸起结构、02-环形凸缘结构、03-圆滑过渡面、04-活塞上顶面；1-第一导流型线、2-第二导流型线、3-第三导流型线、4-第四导流型线、5-活塞上顶面、6-中央凸起、7-环形凸缘、8-第一环形凹槽、9-环形凸台、10-第二环形凹槽、100-凹坑中心线、200-油束、300-挤流空气、400-空气夹层、500-高温接触面、41-第一圆弧段、42-第二圆弧段、43-第四导流型线直线段、21-第一弧线段、22-第二弧线段、23-第二导流型线直线段。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.请参照图2至图21，本发明提供了一种燃烧室，包括位于活塞的顶部的燃烧室凹坑，燃烧室凹坑的周向壁面设有朝向喷油嘴方向凸出的环形凸缘7，环形凸缘7位于活塞上顶面5的下方并且比燃烧室凹坑的上边缘更靠近凹坑中心线100，凹坑中心线100即为回转形的燃烧室凹坑的中心线，环形凸缘7的凸出顶端边缘通过凹坑过渡面与燃烧室凹坑的上边缘相接，凹坑过渡面包括沿燃烧室凹坑的径向由内向外依次相接且逐渐靠近活塞上顶面5的第一导流面、第二导流面、第三导流面和第四导流面，第二导流面与第三导流面形成朝向气缸盖底面方向凸出的环形凸台9，第一导流面和第二导流面形成第一环形凹槽8，第三导流面和第四导流面形成第二环形凹槽10。另外，本发明中的燃烧室凹坑的底部中央还可以设计有中央凸起6，如图2所示，如此设计可以使燃烧室凹坑的整体形成ω型的燃烧室凹坑结构。
25.如图2所示，经过凹坑中心线100的平面为燃烧室纵向对称面，凹坑过渡面与燃烧室纵向对称面的交线包括：与第一导流面对应的第一导流型线1（即第一导流面与燃烧室纵向对称面的交线）、与第二导流面对应的第二导流型线2（即第二导流面与燃烧室纵向对称面的交线）、与第三导流面对应的第三导流型线3（即第三导流面与燃烧室纵向对称面的交线）以及与第四导流面对应的第四导流型线4（即第四导流面与燃烧室纵向对称面的交线），其中，第一导流型线1与第二导流型线2平滑相接，和/或，第二导流型线2与第三导流型线3平滑相接，和/或，第三导流型线3与第四导流型线4平滑相接。另外，环形凸缘7与燃烧室纵向对称面的交线为环形凸缘型线，第一导流型线1优选设计为与环形凸缘型线平滑相接，第四导流型线4优选设计为与活塞上平面5平滑相接。本方案通过将各个导流面平滑相接，可以进一步减小导流面相接处对气流的阻碍作用，从而使油气混合气保持较高的能量，有利于提高热效率。
26.本发明对第一导流面的位置和尺寸设计如下，如图3所示，第一导流型线1沿燃烧室凹坑的径向的长度w1为活塞直径d的3%~8%，第一导流型线1在逐渐远离凹坑中心线100的延伸方向上逐渐靠近活塞上顶面5，第一导流型线1与活塞上顶面5的夹角为5
°
~15
°
。如此设置，可以使第一环形凹槽8相对凹坑过渡面向下凹陷足够深度，从而对向上运动的油束部分的流动速度充分减弱，保证这部分油束到达气缸盖底面时与挤流空气到达气缸盖底面时产生时间差，即，使得这部分油束比挤流空气更晚到达气缸盖底面，这个时间差给燃烧室外边缘的挤流空气向燃烧室中心移动提供了一定的时间。
27.需要说明的是，第一导流型线1包括直线段和/或弧线段。如图20和图21所示，图20示出了第一导流型线1为直线段的结构形式，图21示出了第一导流型线1为弧线段的结构形式，当然，本方案还可以将直线段与弧线段进行组合形成第一导流型线1，本文不再赘述，这些结构形式的第一导流型线1均能够将油束引导进入第一环形凹槽8内，从而削弱其流速，并为后续油束流经环形凸台9时的导向提供准备。
28.需要说明的是，第三导流型线3和第四导流型线4均可以包括直线段和/或弧线段，且其设计位置也可有多种选择。在一种优选方案中，第三导流型线3为平行于活塞上顶面5的直线段，第四导流型线4包括直线段和/或弧线段。进一步优选地，如图4所示，本发明对第二环形凹槽10的位置尺寸的设计如下，第四导流型线4沿燃烧室凹坑的径向的长度w3为第三导流型线3的长度w2的2~3倍，和/或，第三导流型线3与活塞上顶面5的距离h1为活塞直径d的2.5%~4.5%，和/或，燃烧室凹坑的上边缘的直径d1为活塞直径d的80%~90%。如此设置，油束在经过环形凸台9时的流向发生突变并向上抛射出，形成朝向第二环形凹槽10上方空间的射流，同时，燃烧室外边缘区域的挤流空气则会沿着第四导流面进入第二环形凹槽10内，从而将上述射流与第二环形凹槽10的壁面分隔开，形成空气夹层400，有利于降低混合气燃烧释放的热量向活塞壁面传导，减少传热损失，提高发动机热效率。
29.优选地，第四导流型线4包括由第三导流型线3至活塞上顶面5依次平滑相接的第一圆弧段41和第二圆弧段42，第一圆弧段41的圆心位于第四导流型线4的上方且第二圆弧段42的圆心位于第四导流型线4的下方，即，第一圆弧段41的弯曲方向为向下凸出弯曲，第二圆弧段42的弯曲方向为向上凸出弯曲，第一圆弧段41与第二圆弧段42相切连接。如图4所示，图4中的两个圆形分别用于表示第一圆弧段41和第二圆弧段42的弯曲方向。进一步优选地，第一圆弧段41的半径r1是第二圆弧段42的半径r2的2~3倍，即，r1＝（2~3）r2。如此设置，可以使燃烧室外边缘区域的挤流空气更容易沿第四导流面流入第二环形凹槽10，并形成空气夹层400。
30.需要说明的是，第四导流型线4还可以设计为其他结构形式，请参照图10至图15，图10示出了第四导流型线4仅包括一段直线段（即第四导流型线直线段43）；图11示出了第四导流型线4包括一段直线段和两段弧线段，具体包括由第三导流型线3至活塞上顶面5依次相接的第一圆弧段41、第四导流型线直线段43、第二圆弧段42；图12示出了第四导流型线4包括一段直线段和一段弧线段，具体包括由第三导流型线3至活塞上顶面5依次相接的第一圆弧段41和第四导流型线直线段43；图13示出了第四导流型线4包括一段直线段和一段弧线段，具体包括由第三导流型线3至活塞上顶面5依次相接的第四导流型线直线段43和第二圆弧段42；图14和图15分别示出了弯曲方向不同的弧线段的结构形式，图14示出的第四导流型线4为第一圆弧段41，向下方凸出弯曲；图15示出的第四导流型线4为第二圆弧段42，
向上方凸出弯曲。
31.需要说明的是，第二导流面可影响油束的抛射方向，第二导流型线2包括直线段和/或弧线段，在一种优选方案中，第二导流型线2包括与第一导流型线1相接的第一弧线段21以及与第三导流型线3相接的第二弧线段22，第一弧线段21与第二弧线段22相切连接，或者，第一弧线段21与第二弧线段22之间通过中间直线段连接且中间直线段分别与第一弧线段21和第二弧线段22相切。其中，第一弧线段21与第二弧线段22的相接处的切线方向与凹坑中心线100相互平行或相对倾斜，或者，中间直线段的延伸方向与凹坑中心线100相互平行或相对倾斜。
32.请参照图16至图19，图16示出的第二导流型线2包括相切相接的第一弧线段21和第二弧线段22，且两者的切线在由下而上的延伸方向上向第三导流型线3倾斜；图17示出的第二导流型线2包括相切相接的第一弧线段21和第二弧线段22，且两者的切线在由下而上的延伸方向上向凹坑中心线100方向倾斜；图18示出的第二导流型线2包括由第一导流型线1至第三导流型线3依次相接的第一弧线段21、第二导流型线直线段23和第二弧线段22，且第二导流型线直线段23在由下而上的延伸方向上向第三导流型线3倾斜；图19示出的第二导流型线2包括由第一导流型线1至第三导流型线3依次相接的第一弧线段21、第二导流型线直线段23和第二弧线段22，且第二导流型线直线段23在由下而上的延伸方向上向凹坑中心线100方向倾斜。其中，第二导流型线2的不同形状对油束的导流作用不同，图17和图19示出的第二导流型线2可以将油束引导至更加靠近凹坑中心线100的气缸盖底面位置，从而更有利于在第二环形凹槽10内形成空气夹层400。
33.需要说明的是，本文图11至图21中的虚线圆弧分别用于表示对应的弧线段的弯曲方向，虚线直线用于表示切线方向。
34.下面结合图5至图7介绍本发明的工作原理：燃油经过高压油泵加压后以很高的压力通过喷油嘴喷射到燃烧室内部并形成油束200，喷射到环形凸缘7处的油束200被分成上下两部分（如图7所示）。向上运动的油束200依次经过第一环形凹槽8和环形凸台9，第一环形凹槽8增大了油束200向上运动的空间，第一环形凹槽8限制了油束200向上运动的速度，使得油束200到达活塞上顶面5的时间延后，这个延迟给活塞四周产生的挤流空气300向燃烧室中心移动提供了一定的时间；环形凸台9则改变了油束200的运动方向，使得油束200不再沿凹坑过渡面继续贴壁流动至活塞上顶面5，油束200在经过第一环形凹槽8的减速作用后，随即就在环形凸台9的引导下向上方的气缸盖底面方向运动，因此，相对于现有技术中油束沿凹坑过渡面贴壁流动的方案，本方案延迟了油束200到达气缸盖底面的时间，同时使这部分油束200在到达气缸盖底面时更加靠近凹坑中心线100。由于油束200到达气缸盖底面时与挤流空气300到达该位置时存在一个时间差，当向上运动的油束200到达气缸盖底面时，已有一部分挤流空气300通过了油束200与气缸盖底面之间的狭小空间（如图5所示），因此，挤流空气300与后来的油束200在气缸盖底面位置能够加强油束的卷吸效应，提高该处的油气混合均匀性，如图6所示，油束200在到达气缸盖底面后也分为两部分，图6中向左流动的油束部分与挤流空气300加强卷吸效应。同时，环形凸台9使油束200与燃烧室的壁面分离，从而在第二环形凹槽10空间内形成射流，为后续混合气向燃烧室中心位置移动提供前提条件，同时为第四导流面处形成空气夹层400提供可能。
35.当燃烧室上部空间的混合气尽量多地向燃烧室中心部位移动后，在燃烧室外边缘的挤流空气300便能够对第二环形凹槽10内的混合气进行抬升，在第二环形凹槽10的第四导流面位置形成空气夹层400。燃烧室四周的挤流空气300沿第四导流面进入第二环形凹槽10后形成空气夹层400，该空气夹层400的存在隔绝了第二环形凹槽10内的混合气燃烧释放的热量向活塞壁面的传导，减少了活塞的传热损失，提升了发动机热效率。同时，油束射流到达第二环形凹槽10空间后在挤流的作用下可以有效加强对燃烧室外边缘空气的卷吸（如图6所示，油束200在到达气缸盖底面后分成两部分，图6中向右运动的油束部分与挤流空气300加强卷吸），提高了该区域内的油气混合均匀性，有利于发动机热效率的提升。
36.请参照图8和图9，图8为无空气夹层的燃烧室的燃烧放热示意图，可见，当环形凸台9与活塞上顶面5之间的过渡面没有设置第二环形凹槽10时，油束会沿着该过渡面贴壁流动至活塞上顶面5，该过渡面则成为混合气燃烧放热后的高温接触面500，导致活塞传热损失较大。图9为本发明具体实施例中的有空气夹层的燃烧室的燃烧放热示意图，可见，由于本方案在环形凸台9与活塞上顶面5之间设计了第二环形凹槽10，从而使得油束200形成向第二环形凹槽10上方空间的射流，燃烧室四周的挤流空气300也能够沿第四导流面进入第二环形凹槽10，从而将射流与第二环形凹槽10的壁面隔开，形成空气夹层400，进而降低混合气燃烧释放的热量向活塞壁面传导，减少活塞传热损失，提高发动机热效率。
37.本发明具有以下有益效果：1）本发明通过在凹坑过渡面设计第一环形凹槽8和环形凸台9，使向上运动的油束200的运动空间增大且运动速度得到削弱，从而使油束200与挤流空气300在到达气缸盖底面时产生时间差，进而便于挤流空气300向燃烧室中心位置移动，同时，可利用该部分油束200与挤流空气300的卷吸作用提高气缸盖底面附近区域的油气混合均匀性；2）本发明通过设计环形凸台9结构对油束200进行导流和抛射，并且在第二环形凹槽10上方区域形成射流，利用该部分射流与燃烧室四周的挤流空气的卷吸效应，可以进一步增强第二环形凹槽10空间内的油气混合均匀性，有利于提升发动机热效率；3）本发明通过设计第二环形凹槽10，使挤流空气300在第二环形凹槽10壁面形成空气夹层400，进而隔绝或降低了上方的混合气燃烧释放的热量向活塞壁面传导，减少了活塞的传热损失，提升了发动机的热效率。
38.本发明还提供了一种包括上述燃烧室的柴油发动机。该柴油发动机产生的有益效果的推导过程与上述燃烧室带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
39.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。

技术特征：
1.一种燃烧室，包括位于活塞的顶部的燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑的周向壁面设有朝向喷油嘴方向凸出的环形凸缘，所述环形凸缘位于活塞上顶面的下方并且比所述燃烧室凹坑的上边缘更靠近凹坑中心线，所述环形凸缘的凸出顶端边缘通过凹坑过渡面与所述燃烧室凹坑的上边缘相接，其特征在于，所述凹坑过渡面包括沿所述燃烧室凹坑的径向由内向外依次相接且逐渐靠近所述活塞上顶面的第一导流面、第二导流面、第三导流面和第四导流面，所述第二导流面与所述第三导流面形成朝向气缸盖底面方向凸出的环形凸台，所述第一导流面和所述第二导流面形成第一环形凹槽，所述第三导流面和所述第四导流面形成第二环形凹槽。2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，经过所述凹坑中心线的平面为燃烧室纵向对称面，所述凹坑过渡面与所述燃烧室纵向对称面的交线包括：与所述第一导流面对应的第一导流型线、与所述第二导流面对应的第二导流型线、与所述第三导流面对应的第三导流型线以及与所述第四导流面对应的第四导流型线，其中，所述第一导流型线与所述第二导流型线平滑相接，和/或，所述第二导流型线与所述第三导流型线平滑相接，和/或，所述第三导流型线与所述第四导流型线平滑相接。3.根据权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，所述第一导流型线沿所述燃烧室凹坑的径向的长度为活塞直径的3%~8%，所述第一导流型线在逐渐远离所述凹坑中心线的延伸方向上逐渐靠近所述活塞上顶面，所述第一导流型线与所述活塞上顶面的夹角为5
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。4.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述第一导流型线包括直线段和/或弧线段。5.根据权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，所述第三导流型线为平行于所述活塞上顶面的直线段，所述第四导流型线包括直线段和/或弧线段。6.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述第四导流型线沿所述燃烧室凹坑的径向的长度为所述第三导流型线的长度的2~3倍，和/或，所述第三导流型线与所述活塞上顶面的距离为活塞直径的2.5%~4.5%，和/或，所述燃烧室凹坑的上边缘的直径为所述活塞直径的80%~90%。7.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述第四导流型线包括由所述第三导流型线至所述活塞上顶面依次平滑相接的第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段的圆心位于所述第四导流型线的上方且所述第二圆弧段的圆心位于所述第四导流型线的下方。8.根据权利要求7所述的燃烧室，其特征在于，所述第一圆弧段的半径是所述第二圆弧段的半径的2~3倍。9.根据权利要求2-8任一项所述的燃烧室，其特征在于，所述第二导流型线包括与所述第一导流型线相接的第一弧线段以及与所述第三导流型线相接的第二弧线段，所述第一弧线段与所述第二弧线段相切连接，或者，所述第一弧线段与所述第二弧线段之间通过中间直线段连接且所述中间直线段分别与所述第一弧线段和所述第二弧线段相切。10.根据权利要求9所述的燃烧室，其特征在于，所述第一弧线段与所述第二弧线段的相接处的切线方向与所述凹坑中心线相互平行或相对倾斜，或者，所述中间直线段的延伸方向与所述凹坑中心线相互平行或相对倾斜。11.一种柴油发动机，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的燃烧室。

技术总结
本发明公开了一种燃烧室与一种柴油发动机，该燃烧室在燃烧室凹坑的周向壁面设有朝向喷油嘴方向凸出的环形凸缘，环形凸缘位于活塞上顶面的下方并且比燃烧室凹坑的上边缘更靠近凹坑中心线，环形凸缘的凸出顶端边缘通过凹坑过渡面与燃烧室凹坑的上边缘相接，凹坑过渡面包括沿燃烧室凹坑的径向由内向外依次相接且逐渐靠近活塞上顶面的第一至第四导流面，第二导流面与第三导流面形成朝向气缸盖底面方向凸出的环形凸台，第一导流面和第二导流面形成第一环形凹槽，第三导流面和第四导流面形成第二环形凹槽。本方案利用环形凸台使油束形成射流，提高了燃烧室内的油气混合均匀性，同时在第二环形凹槽形成空气夹层，减少了活塞的传热损失，提升发动机效率。提升发动机效率。提升发动机效率。


技术研发人员：崔京朋 李小燕 窦站成 杜飞飞
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/5/25