具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1，本发明提供了一种适用于高功率密度柴油机的非对称燃烧室系统，包括一支主喷油器2、一支副喷油器3和燃烧室6，所述主喷油器2在气缸盖1中心竖直安装，所述副喷油器3在所述气缸盖1外侧倾斜安装，所述主喷油器2和所述副喷油器3同时喷油可以增大总体喷油速率，缩短喷油持续期，有效解决高功率密度柴油机中单喷油器喷油速率不足的问题。但是在燃烧室系统中，所述副喷油器3的燃油雾束关于气缸12中心轴线是不对称的，使得总体燃油分布也是不对称的，所述副喷油器3一侧的燃油较多，远离所述副喷油器3一侧的燃油较少，从而导致总体当量比分布不均匀、不对称，从而影响燃烧性能。因此，本发明提供了一种非对称燃烧室结构，通过在所述燃烧室6侧壁中部设置向内的燃烧室环形凸起7，所述主喷油器的燃油雾束4末端与所述燃烧室环形凸起7发生碰撞后形成双卷流，与燃烧室6内的空气充分混合；通过适当地非对称设计，调节所述副喷油器3一侧和远离所述副喷油器3一侧的空气量的比例，使之与所述副喷油器3一侧的燃油较多，远离副喷油器3一侧的燃烧较少的特征相适配，从而解决高功率密度柴油机因为燃油分布不均匀、不对称从而导致的当量比分布不均匀、不对称的问题。

具体的，如图1所示，本发明的实施例中，所述非对称燃烧室系统包括主喷油器2、副喷油器3和燃烧室6，所述主喷油器2和所述副喷油器3均设置在气缸盖1上，并且均为缸内直接喷射，并且公共一个燃烧室6。

进一步地，所述主喷油器2在气缸盖1上竖直安装，其中心轴线与气缸12的中心轴线重合，所述副喷油器3在所述气缸盖1上倾斜安装，其中心轴线与所述气缸12的中心轴线在一个平面上。所述副喷油器3的中心轴线与所述气缸12的中心轴线之间的夹角为α，所述副喷油器3的中心轴线与所述气缸盖1底面的交点为A，所述交点A与所述主喷油器2的中心轴线之间的径向距离为L，所述夹角α与所述径向距离L根据目标机型具体确定。

作为本发明的一个优选实施例，所述夹角α与所述径向距离L的参考值分别为25°，36mm。

更进一步的说明，如图5所示，所述主喷油器2的中心轴线与所述副喷油器3的中心轴线延展构成平面S，所述主喷油器2其中一个喷油孔的中心轴线位于平面S上，且指向所述副喷油器3一侧，所述副喷油器3的喷油孔的数量一般为单数，且中间喷油孔的中心轴线也位于平面S上，所述副喷油器3的喷油孔以其中间喷油孔为参照对称布置；所述主喷油器2承担主要的喷油量，所述副喷油器3起到辅助喷油的作用，但是所述副喷油器的燃油雾束5主要分布在副喷油器3一侧的燃烧室中，使得副喷油器3一侧的燃油较多，远离副喷油器3一侧的燃油较少。

作为本发明的一个优选实施例，所述主喷油器2的喷油孔的数量的参考值为8；所述副喷油器3的喷油孔的数量的参考值为3，且所述副喷油器3左右喷油孔与其中间喷油孔的夹角的参考值为47°。

作为本发明进一步地优选实施例，所述主喷油器2的喷油量与所述副喷油器3的喷油量之比的参考值为8：2，由此可知所述燃烧室6中副喷油器3一侧与远离副喷油器3一侧的喷油量之比为3:2，因此所述燃烧室6内的燃油分布是不均匀、不对称。

为了解决燃油分布是不均匀、不对称从而导致的当量比分布不均匀不、不对称的问题，本发明的实施例提出一种非对称燃烧室结构，具体如下：

如图1-3所示，所述燃烧室6侧壁中部设置有向内的燃烧室环形凸起7，所述燃烧室环形凸起7将所述燃烧室6分为燃烧室上层凹坑8和燃烧室下层凹坑9，所述燃烧室环形凸起7为一段半径为r的圆弧结构，所述圆弧结构分别与所述燃烧室上层凹坑8和所述燃烧室下层凹坑9的型线相连，起到过渡作用。

更进一步的说明，所述燃烧室下层凹坑9为燃烧发生的主要区域，所述燃烧室下层凹坑9的型线呈缩口状，便于增强燃烧室下层凹坑9中的湍流强度，促进混合和燃烧。所述主喷油器的燃油雾束4指向所述燃烧室环形凸起7，即所述圆弧结构的中点，所述主喷油器的燃油雾束4末端与所述燃烧室环形凸起7发生碰撞，形成向上和向下的两股卷流，并且分别以壁面射流的运动方式进入所述燃烧室上层凹坑8和所述燃烧室下层凹坑9，其中向下进入所述燃烧室下层凹坑9的壁面射流占主导。

作为本发明的一个优选实施例，所述圆弧结构的半径r为1mm。

更进一步的说明，如图3所示，所述燃烧室6的喉口圆心为O′，所述圆心O′不在所述气缸12的中心轴线上，所述圆心O′与所述气缸12的中心轴线，以及所述副喷油器3的中心轴线在一个平面上，所述圆心O′位于所述副喷油器3一侧，与所述气缸12中心轴线的距离为S，其结果是所述燃烧室6在所述副喷油器3一侧的第一凹坑容积10较大，在远离所述副喷油器3一侧的第二凹坑容积11较小。相应地，所述燃烧室6在所述副喷油器3一侧的空气量也更多，并且可以通过调节偏心距离S的大小来控制所述燃烧室6在所述副喷油器3一侧和远离所述副喷油器3一侧的空气量的比例，使之与所述非对称燃烧室系统中所述副喷油器3一侧的燃油较多，远离所述副喷油器3一侧的燃油较少的特征适配，从而解决所述燃烧室系统中因为燃油分布不均匀、不对称而导致的当量比分布的不均匀、不对称的问题。所述燃烧室6喉口圆心O′偏心设置后，所述燃烧室6喉口的非对称面需要连续光滑过渡，其等高线示意图如图4所示。

更进一步的说明，图3中细实线所示为对称喉口型线，其圆心O位于所述气缸12的中心轴线上，图3中实线所示为非对称型喉口型线，其圆心O′不在所述气缸12的中心轴线上，所述圆心O和所述圆心O′的距离为S，二者对比可以看出，相较于所述对称喉口型线，所述非对称喉口型线在所述副喷油器3一侧的第一凹坑容积10较大，所述远离副喷油器3一侧的第二凹坑11容积较小。

更进一步的说明，如图3、图4所示，F(F′)点所在喉口的轮廓线为圆形，其圆心为O′，C(C′)点所在喉口的轮廓线为圆形，其圆心为O_C，O_C和O在同一条竖直线上，与所述气缸12的中心轴线重合；F(F′)与C(C′)之间任意高度的水平切面的轮廓线均为圆形，其圆心位置(比如图3所示O_D和O_E)均位于O′-O_C所示的直线上。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。