(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210754168.6 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 吴晗　丁一　谢亮　王字满　 李向荣　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 专利代理师 张利萍 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设 计方法 (57)摘要 本发明公开了一种对置活塞双碰壁喷油燃 烧室参数化设计方法， 属于发动机技术领域， 该 参数化设计方法包括以下步骤： 依据设计任务， 给定燃烧室直径D、 凸台顶面长度d3以及内室轮 廓角β； 给定外室喉口直径d1、 外室凹坑圆弧半 径R1、 内室 凹坑圆弧半径R2、 第一弧脊深度h1、 内 室喉口直径d2、 内室出口角δ； 确定外廓角α与 第二弧脊高度h2； 构造所述燃烧室的三维结构； 选取参数作为优化参数； 对优化参数进行排序； 按照排序依次对优化参数进行优化。 该方法能够 高效地对该对置活塞双碰壁喷油燃烧室进行设 计并优化。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115168991 A 2022.10.11 CN 115168991 A 1.一种对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特 征在于， 所述设计方法包括： 步骤一： 依据设计任务， 给定 燃烧室直径D、 凸台顶面宽度d3以及内室轮廓角 β； 步骤二： 根据经验值， 给定外室喉口直径d1、 外室凹坑圆弧半径R1、 内室凹坑圆弧半径 R2、 第一弧脊深度h1、 内室喉口直径d2、 内室出口角 δ； 步骤三： 基于步骤一至步骤二所确定的参数， 保证所述外室的圆弧段在与所述内室的 直线段接口处的圆弧切线与水平方向垂直， 由此确定 外廓角 α 与第二弧脊高度h2； 步骤四： 基于步骤一至步骤三所确定的参数， 构造所述燃烧室的三维结构； 步骤五： 从所述外室喉口直径d1、 所述内室轮廓角β、 所述第一弧脊深度h1、 所述内室出 口角 δ、 所述外 室凹坑圆弧半径R1、 所述内室凹坑圆弧半径R2中选取一个以上对所述燃烧室 设定的性能指标相关的参数作为优化 参数； 步骤六： 按照对所述燃烧室设定的性能指标影响程度从大到小的顺序， 对所述优化参 数进行排序； 步骤七： 按照步骤六中的排序， 依次对所述优化 参数进行优化。 2.根据权利要求1所述的对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特征在于， 步 骤六中设定的性能指标为燃烧室放热率。 3.根据权利要求2所述的对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特征在于， 选 取所述外 室喉口直径d1、 所述内室出口角 δ、 所述外 室凹坑圆弧半径R1以及所述内室凹坑圆 弧半径R2作为优化参数， 其中所述外 室凹坑圆弧半径R1与所述内室凹坑圆弧半径R2共同作 为一组优化 参数， 同时进行优化。 4.根据权利要求3所述的对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特征在于， 步 骤六中所述优化参数的排序是： 内室出口角 δ、 外室喉口直径d1、 外室凹坑圆弧半径R1与内 室凹坑圆弧半径R2。 5.根据权利要求4所述的对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特征在于， 在 步骤七中对 所述优化参数进 行优化时， 先保持外 室喉口直径d1、 外 室凹坑圆弧半径R1、 内室 凹坑圆弧半径R2以及内室轮廓角 β 不变， 优化内室出口角 δ， 使燃烧室放热率达到最优； 在 优 化完内室出口角 δ 的基础上， 保证外 室凹坑圆弧半径R1、 内室凹坑圆弧半径R2 不变以及内室 出口角 δ不变， 优化外 室喉口直径d1， 使燃烧室放热率达到最优； 在 优化完内室出口角 δ与外 室喉口直径d1的基础上， 保证内室出口角 δ与外 室喉口直径d1不变， 优化外室凹坑圆弧半径 R1与内室凹坑圆弧半径R2， 使燃烧室的放热率达 到最优。 6.根据权利要求1－5任一项所述的对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 其特 征在于， 对所述优化 参数进行优化时保证燃烧室的总容积不变。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115168991 A 2一种对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化 设计方法 技术领域 [0001]本发明属于发动机技术领域， 具体涉及一种对置 活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设 计方法。 背景技术 [0002]增程型插电混合动力车的电动机直接驱动车轮， 发动机则用来驱动发电机给电池 进行充电， 因为 发动机并不直接驱动车轮， 因此也不需要变速箱， 就相当于在普通的电动车 上装上了一台汽油发动机(主要应用在普通乘用车上)或柴油发动机(主要用在重载车辆 上)。 对置式活塞柴油发动机相比传统的直列式发动机， 在相同的缸数下， 体积更小， 结构更 为紧凑， 与此同时， 对置式发动机结构对称， 可以巧妙抵消发动机工作时产生的非平衡激振 力， 从而降低工作噪声， 平衡载荷。 将对置式活塞柴油发动机应用到增程型插电混合动力 车， 对于未来的增程型插电混合动力车的长远发展具有重要的现实意 义。 [0003]对置式活塞柴油发动机燃烧室的形状对进气挤流、 涡流的生成以及燃油喷雾的油 气匹配都有很大 的影响， 因此对其进行合理地参数化设计， 成为了提升对置式活塞柴油发 动机性能的重要方式。 [0004]然而， 对置式活塞柴油发动机燃烧室的现有参数化方式只能确定燃烧室的外室与 内室的直径等相关线性尺寸的范围， 以至于无法系统地构建燃烧室结构并提升燃烧室的油 气混合性能与燃烧性能。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明提供了一种对置活塞双碰壁喷油 燃烧室参数化设计方法， 该方 法根据对置活塞双碰壁喷油燃烧室各参数之间的关系， 构建燃烧室的结构， 并对决定该燃 烧室设定的性能指标最关键的变量进行优化， 提升 燃烧室的油气混合 性能与燃烧性能。 [0006]本发明采用以下技 术方案： [0007]一种对置活塞双碰壁喷油燃烧室参数化设计方法， 所述设计方法包括： [0008]步骤一： 依据设计任务， 给定 燃烧室直径D、 凸台顶面宽度d3以及内室轮廓角 β； [0009]步骤二： 根据经验值， 给定外室喉口直径d1、 外室凹坑圆弧半径R1、 内室凹坑圆弧 半径R2、 第一弧脊深度h1、 内室喉口直径d2、 内室出口角 δ； [0010]步骤三： 基于步骤一至步骤二所确定 的参数， 保证所述外室的圆弧段在与所述内 室的直线段接口处的圆弧切线与水平方向垂直， 由此确定 外廓角 α 与第二弧脊高度h2； [0011]步骤四： 基于步骤一至步骤三所确定的参数， 构造所述燃烧室的三维结构； [0012]步骤五： 从所述外室喉口直径d1、 所述内室轮廓角β 、 所述第一弧脊深度h 1、 所述内 室出口角 δ、 所述外 室凹坑圆弧半径R1、 所述内室凹坑圆弧半径R2中选取一个以上对所述燃 烧室设定的性能指标相关的参数作为优化 参数； [0013]步骤六： 按照对所述燃烧室设定 的性能指标影响程度从大到小的顺序， 对所述优 化参数进行排序；说　明　书 1/6 页 3 CN 115168991 A 3