一种具有多点加热环的压燃系统

1.本发明涉及发动机压燃燃烧领域，更确切地说，本发明涉及一种具有多点加热的压缩燃烧系统。


背景技术：

2.柴油机热效率较高，应用广泛。柴油机的燃烧方式采用在压缩过程中向缸内直接喷射燃油压燃着火的方式，与传统汽油机相比，柴油机的混合气形成过程在气缸内，由喷油器向燃烧室内喷射燃油，利用燃烧室内的气流运动和喷油器的高压喷射来形成混合气。而柴油这种燃料本身就不容易雾化，尤其在冷起动过程中，较低的进气温度使得柴油机混合气形成较差，缸内的空气温度较低，使柴油机的着火性变差。因此，如何有效的改善柴油机混合气的形成及对混合气进行加热是改善压缩燃烧的关键。


技术实现要素：

3.在柴油机上为了改善起动问题，广泛采用了电热塞装置来加热气缸内的可燃混合气，然而电热塞布置在气缸盖上，使气缸盖的设计变得非常复杂，而且电热塞伸入燃烧室的体积较小，加热范围有限。柴油机多采用多孔喷油器，通过高压喷射形成多个油束，而单点加热的电热塞只能对燃烧室内某一局部的混合气进行加热，不能对所有油束一一进行加热，从而无法形成均匀的压燃燃烧，使发动机性能受损，所以上述加热方案并不是最佳方式。如果在气缸盖上布置多个电热塞，由于气缸盖上布置有进排气门、喷油器、火花塞等零部件，会使气缸盖的设计极为复杂，布置位置和布置数量均受到限制。
4.本发明所要解决的技术问题是发明一种具有多点加热环的压缩燃烧系统，可以实现对发动机缸内新鲜混合气特定位置进行多点加热，既能实现对缸内温度的提升，也能对喷油器喷出的燃油进行加热雾化，有助于柴油机混合气形成，为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
5.本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统，包括活塞、加热环、燃烧室、缸套、气缸体、避让坑、喷油器，其特征在于：
6.所述的加热环的主体部分呈圆环形，由加热导线、一个或多个发热丝、铠装壳组成；
7.所述的避让坑布置在活塞上，避免活塞在往复运动的过程中同加热环产生干涉；
8.所述的喷油器上具有一个或多个喷孔，燃油从喷孔喷出后形成油束；
9.所述的活塞位于上止点时，加热环穿过气缸体、缸套、避让坑，布置于燃烧室内。
10.所述的一种具有多点加热环的压燃系统，其特征在于，加热环内部的一个或多个发热丝由加热导线串联而成，外部设置铠装壳进行保护。
11.所述的一种具有多点加热环的压燃系统，其特征在于，所述的加热环内部的发热丝的个数与喷油器上喷孔个数相同，发热丝的布置位置与油束末端位置一一对应。
12.与现有技术相比本发明的有益效果是：
13.1.本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统可以为发动机缸内混合气进行多点加热，改善柴油机的起动性能及混合气的形成，提升发动机工作性能。
14.2.本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统避免了在气缸盖上布置加热装置，降低了气缸盖的设计加工难度。
附图说明
15.图1是本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统在活塞处于上止点时的主视图的剖面图；
16.图2是本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统在活塞处于气缸下部时的主视图的剖面图；
17.图3是本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统的俯视图。
18.图中：1.活塞，2.加热环，3.燃烧室，4.缸套，5.气缸体6.避让坑，7.喷油器，8.喷孔,9.油束，10.加热导线，11.发热丝，12.铠装壳。
具体实施方式
19.如图1、图2和图3所示，本发明所述的一种具有多点加热环的压燃系统，包括活塞(1)、加热环(2)、燃烧室(3)、缸套(4)、气缸体(5)、避让坑(6)、喷油器(7)；所述的加热环(2)的主体部分呈圆环形，由加热导线(10)、一个或多个发热丝(11)、铠装壳(12)组成；所述的避让坑(6)布置在活塞(1)上；所述的喷油器(7)上具有一个或多个喷孔(8)，燃油从喷孔(8)喷出后形成油束(9)。
20.所述的加热环(2)内部的一个或多个发热丝(11)由加热导线(10)串联而成，外部设置铠装壳(12)进行保护；
21.所述的加热环(2)内部发热丝(11)的个数与喷油器(7)上喷孔(8)个数相同，发热丝(11)的布置位置与油束(9)末端位置一一对应，形成一个或多个加热源，进行加热；
22.所述的避让坑(6)避免活塞在往复运动的过程中同加热环(2)产生干涉。
23.所述的活塞(1)位于上止点时，加热环(2)穿过气缸体(5)、缸套(4)，避让坑(6)，布置在燃烧室(3)中。
24.如图1、图2和图3所示，在发动机冷启动时，加热环(2)对发动机缸内空气和喷油器(7)喷射的油束(9)进行加热，改善发动机冷启动性能；发动机在非冷启动工况运行时，加热环(2)对发动机缸内空气和喷油器(7)喷射的油束(9)进行加热，加速燃油雾化和混合气形成，改善发动机压燃燃烧性能。
25.一种具有多点加热环的压燃系统的工作原理：
26.如图1、图2和图3所示，在发动机冷起动时，加热环(2)对发动机缸内空气和喷油器(7)喷射的油束(9)进行加热，改善发动机起动性能；发动机在非冷起动工况运行时，加热环(2)对发动机缸内空气和喷油器(7)喷射的油束(9)进行加热，加速燃油雾化和混合气形成，改善发动机压燃燃烧性能。


技术特征：
1.一种具有多点加热环的压燃系统，包括活塞(1)、加热环(2)、燃烧室(3)、缸套(4)、气缸体(5)、避让坑(6)、喷油器(7)，其特征在于：所述的加热环(2)的主体部分呈圆环形，由加热导线(10)、一个或多个发热丝(11)、铠装壳(12)组成；所述的避让坑(6)布置在活塞(1)上，避免活塞(1)在往复运动的过程中同加热环(2)产生干涉；所述的喷油器(7)上具有一个或多个喷孔(8)，燃油从喷孔(8)喷出后形成油束(9)；所述的活塞(1)位于上止点时，加热环(2)穿过气缸体(5)、缸套(4)、避让坑(6)，布置于燃烧室(3)内。2.按照权利要求1所述的一种具有多点加热环的压燃系统，其特征在于，加热环(2)内部的一个或多个发热丝(11)由加热导线(10)串联而成，外部设置铠装壳(12)进行保护。3.按照权利要求1所述的一种具有多点加热环的压燃系统，其特征在于，所述的加热环(2)内部的发热丝(11)的个数与喷油器(7)上喷孔(8)个数相同，发热丝(11)的布置位置与油束(9)末端位置一一对应。

技术总结
本发明公开了一种具有多点加热环的压燃系统，包括活塞、加热环、燃烧室、缸套、气缸体、避让坑、喷油器。所述的加热环的主体部分呈圆环形，由加热导线、一个或多个发热丝、铠装壳组成；所述的喷油器上具有一个或多个喷孔，燃油从喷孔喷出后形成油束。所述的加热环内部的一个或多个发热丝由加热导线串联而成，外部设置铠装壳进行保护；所述的加热环内部发热丝的个数与喷油器上喷孔个数相同，发热丝的布置位置与油束末端位置一一对应。当活塞位于上止点时，所述的加热环穿过气缸体、缸套、避让坑，布置于燃烧室内，在缸内形成加热源，对燃烧室内空气及燃油进行加热，改善发动机起动和压燃燃烧性能。烧性能。烧性能。


技术研发人员：苏岩 王耀东 李小平 王忠恕 金兆辉 解方喜 王永珍
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/6/28