首页 . 工学 . 工程热物理及动力工程 . 动力设备与系统 . 内燃机 . 燃烧与新技术 . 内燃机燃烧 . 燃烧室 . 燃烧室形式(各种燃烧室形状在此条下面介绍:盆形燃烧室、碗形燃烧室、半球形燃烧室、w形燃烧室)

燃烧室形式

/combustion chamber form/
条目作者陈征张全长
条目作者陈征

陈征

张全长

张全长

最后更新 2022-12-23
浏览 210
最后更新 2022-12-23
浏览 210
0 意见反馈 条目引用

当活塞位于上止点时,活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间的形状。

英文名称
combustion chamber form
所属学科
工程热物理及动力工程

在汽油机气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑,习惯上称这些凹坑为燃烧室。内燃机缸内流场直接影响内燃机动力性、经济性及排放性能,而燃烧室形状对缸内流场又起着决定性作用,因而燃烧室形状对发动机的工作影响较大。

盆形燃烧室其形状像盆,如图1所示。这种燃烧室高度相同,宽度允许略超过气缸范围来加大气门直径;气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果相对较差;有挤气面积,但由于燃烧室的形状,使挤气的效果比较差,火焰传播距离也较长(爆震倾向增大,所以一般压缩比不高),燃烧速率比较低,燃烧时间长,压力升高率低,且面容比较大,因而动力性、经济性不高。中国6100Q、桑塔纳轿车JV型汽油机、奥迪100型汽油机等,均采用此种燃烧室。

图1 盆形燃烧室示意图图1 盆形燃烧室示意图

碗型燃烧室是布置在活塞中的一个回转体,采用平底气缸盖,工艺性好,具有精确的形状和容积,燃烧室表面光滑,挤流效果好,如图2所示。火花塞中心布置时,火焰前锋面积大,传播距离短;适合组织进气涡流,当活塞趋近上止点,可燃混合气被挤入碗穴容积时,由于角动量守恒,气体的旋转运动会得到加强,切向速度加快,有助于加快火焰传播速度。

由于碗形燃烧室的火花塞正好在挤气流入燃烧室的通道口上,而且点火瞬间正处在挤流流速急剧变化的时候。因此,点火时间的微小变动,将引起点火瞬间流过火花塞间隙的流速较大变化。因此,点火时间的选择比其他燃烧室更为仔细,不要在点火时流速过大或过小。

由于燃烧室在活塞顶内使活塞的高度和质量增加,同时活塞的散热性也差。

图2 碗形燃烧室示意图图2 碗形燃烧室示意图

这种燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,面容比较小,如图3所示。火焰行程短,因而燃烧速率高,散热少,热效率高。燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气门直径较大,因而充气效率较高,在非常高的转速下仍能保持满意的充量系数,进气通道平直圆滑,一般采取进气涡流。虽然使配气结构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛使用。另外由于其弧形气缸盖,特别适用于二冲程汽油机扫气气流的流动和扫气,因此各种用途的二冲程汽油机都采用半球形燃烧室。

其特点是动力性、经济性较好;碳氢化合物排出量少;一般不组织挤流,紊流较弱,容易在低速、大负荷时引起爆燃;由于火花塞附近有较大的容积,使压力升高率较大,工作粗暴;采用多气门结构。

图3 半球形燃烧室示意图图3 半球形燃烧室示意图

对于压燃式内燃机,燃烧室基本上可以分为两大类,即直喷式(统一式)和分隔式。而对于直喷式燃烧室,按燃烧室深浅不同,又可分为浅盆形和深坑形两类。对于深坑形燃烧室,ω形燃烧室是应用最多的一种,如图4所示。而其又可分为直口ω形燃烧室和缩口ω形燃烧室。

ω形燃烧室的结构特点是气缸盖底面是平的,活塞顶下凹成ω形;多孔喷油器倾斜安装在气缸盖上。此种燃烧室混合气形成以空间雾化为主,进气涡流较强,对燃烧雾化要求较高,热损失和流动损失较小,起动性较好,燃烧噪声较大,适用缸径通常小于150毫米(如大型船机缸径较大,一般采用浅盆形燃烧室)。

燃烧室底部中通常有一个凸起,目的是帮助形成挤流,并使燃烧室形状与油束配合,将空气集中在油束附近,以便更好地利用燃烧室中的空气。也有部分研究者认为效果并不明显,而将燃烧室做成平底,以便于加工。

图4 ω形燃烧室示意图图4 ω形燃烧室示意图

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!