CN103696847A - 一种缸内直喷发动机燃烧室 - Google Patents

一种缸内直喷发动机燃烧室 Download PDF

Info

Publication number
CN103696847A
CN103696847A CN201210368525.1A CN201210368525A CN103696847A CN 103696847 A CN103696847 A CN 103696847A CN 201210368525 A CN201210368525 A CN 201210368525A CN 103696847 A CN103696847 A CN 103696847A
Authority
CN
China
Prior art keywords
firing chamber
cylinder
direct fuel
spark plug
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210368525.1A
Other languages
English (en)
Inventor
任志勇
何海珠
余训
李春
乔艳军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Changan Automobile Co Ltd filed Critical Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority to CN201210368525.1A priority Critical patent/CN103696847A/zh
Publication of CN103696847A publication Critical patent/CN103696847A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明公开了一种缸内直喷发动机燃烧室，该燃烧室是由气缸盖、缸体和活塞构造成的一个供混合气燃烧的空间；气缸盖上安装有直喷燃油喷嘴、进气门、火花塞和排气门，直喷燃油喷嘴位于进气门下方，火花塞位于燃烧室顶部，所述直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线在同一平面内，并呈52°～57°夹角；所述活塞顶部设有与直喷燃油喷嘴相对应的凹坑，该凹坑的壁面靠近火花塞。该燃烧室能改善其内部气体的流动，保证火花塞周围的汽油浓度。

Description

一种缸内直喷发动机燃烧室
技术领域
    本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种缸内直喷发动机燃烧室。
背景技术
由于汽油缸内直喷技术可以很好的实现均质燃烧和分层燃烧，降低燃油消耗量和改善排放，提高发动机的输出功率，所以在油耗和排放法规日益严格的今天，汽油缸内直喷技术得到了广泛的应用。汽油缸内直喷技术实现均质燃烧和分层燃烧的关键是保证喷入燃烧室内的少量汽油能够集中在火花塞周围，使火花塞可以点燃混合气体；对于侧置直喷发动机，一般采用高滚流比的进气道来保证燃烧室内可以形成很强的滚流，使喷入燃烧室内的汽油集中在火花塞周围，但是燃烧室的结构对汽油是否能集中在火花塞周围也具有很重要的影响。
公开号为CN1083527的专利文件公开了一种缸内喷油式内燃机，其利用逆向滚流来组织混合气燃烧，进气道竖直向下，活塞上布置一个深陷凹坑，凹坑位于进气门下方与进气道相对应，以形成逆向滚流，燃油被喷在凹坑内；这种结构使进气道与火花塞都拥挤在气缸盖中心，设计和加工都比较困难，而且使发动机整体高度也增加较多。公开号为CN 2737961的专利文件公开了一种汽油机的燃烧室结构，此种燃烧室结构可以形成良好的挤气斜面，使混合气体形成紊流模态，实现高的燃烧效率，但是挤气会破坏滚流，使喷入燃烧室内的汽油分散开来，汽油不能很好的汇集在火花塞周围，从而降低了火花塞周围的汽油浓度，并且部分汽油会吸附在燃烧室顶面和活塞顶部上，造成积碳和机油稀释等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的缸内直喷发动机燃烧室，以改善燃烧室内气体的流动，保证火花塞周围的汽油浓度。
本发明所述的缸内直喷发动机燃烧室是由气缸盖、缸体和活塞构造成的一个供混合气燃烧的空间；气缸盖上安装有直喷燃油喷嘴、进气门、火花塞和排气门，直喷燃油喷嘴位于进气门下方，火花塞位于燃烧室顶部，所述直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线在同一平面内，并呈52°～57°夹角；所述活塞顶部设有与直喷燃油喷嘴相对应的凹坑（该凹坑用于对直喷燃油喷嘴喷射出的汽油起导向作用），该凹坑的壁面靠近火花塞。直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线之间的夹角能保证当直喷燃油喷嘴内喷出的汽油通过凹坑的导向作用以及凹坑壁面的回旋作用后能较好的汇集在火花塞周围，而不是喷射在燃烧室壁上形成积碳。
进一步，为了不破坏燃烧室内的滚流，减小湿壁，保证火花塞周围汽油浓度达到可点燃的程度，所述燃烧室为碗形燃烧室，其顶面为圆弧面，无挤气面不会破坏气体的流动；燃烧室顶部的火花塞孔与燃烧室壁之间圆滑过渡。
进一步，为了使进入燃烧室内的空气具有更高滚流比，所述进气门连接的进气道为高滚流进气道，其可使空气在燃烧室内形成稳定的滚流。
进一步，为了给进、排气门导向，并将进、排气门上的热量传递到气缸盖上，所述进气门尾部设有进气门导管，所述排气门尾部设有排气门导管，进、排气门导管均压装在气缸盖上。
进一步，为了提高燃烧室的密封性，防止燃烧室内的高压燃气泄漏，保证发动机的动力性能，所述进气门头部设有进气门座圈，排气门头部设有排气门座圈，所述气缸盖与缸体之间设有气缸垫。当进气门和排气门关闭后，进气门和排气门头部的锥面分别与进气门座圈和排气门座圈的锥面配合，密封燃烧室。
在进气冲程，从滚流进气道进入的新鲜空气，在燃烧室内形成较强的滚流，在压缩冲程后期，直喷燃油喷嘴喷射一股汽油到燃烧室内，喷入的汽油在活塞顶部凹坑的导向下逐渐与燃烧室内的新鲜空气混合，并随着形成滚流的新鲜空气汇集到火花塞周围，保证了火花塞周围的汽油浓度。
本发明中直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线之间的夹角保证了当直喷燃油喷嘴内喷出的汽油通过凹坑的导向作用以及凹坑壁面的回旋作用后较好的汇集在火花塞周围；进气道为滚流进气道，燃烧室为碗形燃烧室，其没有挤气面，在燃烧室内形成的滚流不会被破坏，减小了湿壁，避免了积碳、机油稀释等问题，从而使火花塞周围的汽油浓度达到了可以点燃的程度；进、排气门导管加快了燃烧室的散热，进气门座圈、排气门座圈以及气缸垫提高了燃烧室的密封性，保证了发动机的动力性能；同时，本发明不使用竖直向下的进气道，气缸盖上的结构布置容易。 
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3所示的缸内直喷发动机燃烧室，该燃烧室1是由气缸盖2、缸体3和活塞4构造成的一个供混合气燃烧的空间，气缸盖2与缸体3之间设有气缸垫14，燃烧室1为碗形燃烧室，其顶面为圆弧面，无挤气面不会破坏气体的流动；在气缸盖2上安装有直喷燃油喷嘴5、两个进气门6、火花塞7和两个排气门8，直喷燃油喷嘴5位于两个进气门6下方，火花塞7位于燃烧室1顶部，直喷燃油喷嘴5的中心轴线与火花塞7的中心轴线在同一平面内，并呈55°夹角，活塞4顶部设有与直喷燃油喷嘴5相对应的凹坑41，该凹坑41的壁面靠近火花塞7；两个进气门6连接的进气道9为高滚流进气道，可使空气在燃烧室1内形成滚流，两个进气门6的尾部都设有进气门导管10，头部都设有进气门座圈12，两个排气门8的尾部都设有排气门导管11，头部都设有排气门座圈13，进气门导管10和排气门导管11都压装在气缸盖2上。
在进气冲程，从滚流进气道进入的新鲜空气，在燃烧室1内形成较强的滚流，在压缩冲程后期，直喷燃油喷嘴5喷射一股汽油到燃烧室1内，喷入的汽油在活塞4顶部凹坑41的导向下逐渐与燃烧室1内的新鲜空气混合，并随着形成滚流的新鲜空气汇集到火花塞7周围，保证火花塞7周围的汽油浓度。
本实施例中直喷燃油喷嘴5的中心轴线与火花塞7的中心轴线之间的夹角也可以为52°、56°、57°等。

Claims (5)

1. 一种缸内直喷发动机燃烧室，该燃烧室（1）是由气缸盖（2）、缸体（3）和活塞（4）构造成的一个供混合气燃烧的空间；气缸盖（2）上安装有直喷燃油喷嘴（5）、进气门（6）、火花塞（7）和排气门（8），直喷燃油喷嘴（5）位于进气门（6）下方，火花塞（7）位于燃烧室（1）顶部，其特征是：所述直喷燃油喷嘴（5）的中心轴线与火花塞（7）的中心轴线在同一平面内，并呈52°～57°夹角；所述活塞（4）顶部设有与直喷燃油喷嘴（5）相对应的凹坑（41），该凹坑的壁面靠近火花塞（7）。
2.根据权利要求1所述的缸内直喷发动机燃烧室，其特征是：所述燃烧室（1）为碗形燃烧室，其顶面为圆弧面。
3.根据权利要求1或2所述的缸内直喷发动机燃烧室，其特在是：所述进气门（6）连接的进气道（9）为高滚流进气道，可使空气在燃烧室（1）内形成滚流。
4.根据权利要求3所述的缸内直喷发动机燃烧室，其特征是：所述进气门（6）尾部设有进气门导管（10），所述排气门（8）尾部设有排气门导管（11），进、排气门导管均压装在气缸盖（2）上。
5.根据权利要求4所述的缸内直喷发动机燃烧室，其特征是：所述进气门（6）头部设有进气门座圈（12），排气门（8）头部设有排气门座圈（13）；所述气缸盖（2）与缸体（3）之间设有气缸垫（14）。
CN201210368525.1A 2012-09-28 2012-09-28 一种缸内直喷发动机燃烧室 Pending CN103696847A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210368525.1A CN103696847A (zh) 2012-09-28 2012-09-28 一种缸内直喷发动机燃烧室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210368525.1A CN103696847A (zh) 2012-09-28 2012-09-28 一种缸内直喷发动机燃烧室

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103696847A true CN103696847A (zh) 2014-04-02

Family

ID=50358490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210368525.1A Pending CN103696847A (zh) 2012-09-28 2012-09-28 一种缸内直喷发动机燃烧室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103696847A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105019998A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 长城汽车股份有限公司 发动机
CN106089402A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 江铃汽车股份有限公司 一种燃烧室结构
CN106640337A (zh) * 2016-12-16 2017-05-10 上海理工大学 车用发动机倒滚流比燃烧系统
CN109339943A (zh) * 2018-09-01 2019-02-15 哈尔滨工程大学 一种带有滚流燃烧室的天然气缸内直喷双燃料发动机燃烧系统
CN109578130A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机
CN111188692A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 日立汽车系统(苏州）有限公司 改善机油稀释的装置
CN114017190A (zh) * 2021-10-09 2022-02-08 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机的燃烧系统、发动机和汽车
WO2022112035A1 (fr) * 2020-11-27 2022-06-02 IFP Energies Nouvelles Piston de moteur a combustion interne adapte pour le mouvement aerodynamique du gaz piston de moteur a combustion interne adapte pour le mouvement aerodynamique du gaz

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167864B1 (en) * 1997-12-18 2001-01-02 Nissan Motor Co., Ltd. Arrangement for spark-igniting direct-injection internal combustion engine
EP1111216A2 (en) * 1999-12-21 2001-06-27 Ford Global Technologies, Inc. Combustion chamber for DISI engines with swirl airflows
DE10018777A1 (de) * 2000-04-15 2001-10-18 Porsche Ag Brennkraftmaschine der Ottobauart mit Direkteinspritzung
US6494178B1 (en) * 2001-08-13 2002-12-17 General Motors Corporation Combustion chamber including piston for a spark-ignition, direct-injection combustion system
US20030172896A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Ford Global Technologies, Inc. Spark ignition engine with shallow bowl-in-piston geometry
US7331325B2 (en) * 2005-02-03 2008-02-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Direct-injection spark-ignition internal combustion engine
CN101144413A (zh) * 2007-09-28 2008-03-19 清华大学 一种缸内直喷汽油机燃烧室
CN101240741A (zh) * 2008-02-02 2008-08-13 中国汽车工程研究院 缸内直喷天然气发动机稀薄分层燃烧室结构
CN101377147A (zh) * 2007-08-27 2009-03-04 本田技研工业株式会社 强制空冷式内燃机
CN102182608A (zh) * 2011-03-16 2011-09-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种缸内直喷汽油机燃烧系统及其控制方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167864B1 (en) * 1997-12-18 2001-01-02 Nissan Motor Co., Ltd. Arrangement for spark-igniting direct-injection internal combustion engine
EP1111216A2 (en) * 1999-12-21 2001-06-27 Ford Global Technologies, Inc. Combustion chamber for DISI engines with swirl airflows
DE10018777A1 (de) * 2000-04-15 2001-10-18 Porsche Ag Brennkraftmaschine der Ottobauart mit Direkteinspritzung
US6494178B1 (en) * 2001-08-13 2002-12-17 General Motors Corporation Combustion chamber including piston for a spark-ignition, direct-injection combustion system
US20030172896A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Ford Global Technologies, Inc. Spark ignition engine with shallow bowl-in-piston geometry
US7331325B2 (en) * 2005-02-03 2008-02-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Direct-injection spark-ignition internal combustion engine
CN101377147A (zh) * 2007-08-27 2009-03-04 本田技研工业株式会社 强制空冷式内燃机
CN101144413A (zh) * 2007-09-28 2008-03-19 清华大学 一种缸内直喷汽油机燃烧室
CN101240741A (zh) * 2008-02-02 2008-08-13 中国汽车工程研究院 缸内直喷天然气发动机稀薄分层燃烧室结构
CN102182608A (zh) * 2011-03-16 2011-09-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种缸内直喷汽油机燃烧系统及其控制方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105019998A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 长城汽车股份有限公司 发动机
CN105019998B (zh) * 2014-04-29 2018-03-06 长城汽车股份有限公司 发动机
CN106089402A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 江铃汽车股份有限公司 一种燃烧室结构
CN106640337A (zh) * 2016-12-16 2017-05-10 上海理工大学 车用发动机倒滚流比燃烧系统
CN109578130A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机
CN109578130B (zh) * 2017-09-29 2022-02-08 Ifp新能源公司 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机
CN109339943A (zh) * 2018-09-01 2019-02-15 哈尔滨工程大学 一种带有滚流燃烧室的天然气缸内直喷双燃料发动机燃烧系统
CN109339943B (zh) * 2018-09-01 2021-04-20 哈尔滨工程大学 一种带有滚流燃烧室的天然气缸内直喷双燃料发动机燃烧系统
CN111188692A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 日立汽车系统(苏州）有限公司 改善机油稀释的装置
WO2022112035A1 (fr) * 2020-11-27 2022-06-02 IFP Energies Nouvelles Piston de moteur a combustion interne adapte pour le mouvement aerodynamique du gaz piston de moteur a combustion interne adapte pour le mouvement aerodynamique du gaz
FR3116866A1 (fr) * 2020-11-27 2022-06-03 IFP Energies Nouvelles Piston de moteur à combustion interne adapté pour le mouvement aérodynamique du gaz
CN114017190A (zh) * 2021-10-09 2022-02-08 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机的燃烧系统、发动机和汽车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103696847A (zh) 一种缸内直喷发动机燃烧室
KR101996085B1 (ko) 질소 산화물 저감을 위한 직접 분사식 디젤 엔진의 연소실
JP5762535B2 (ja) 自己着火式内燃機関
US9879590B2 (en) Direct injection diesel engine
US20150020765A1 (en) Combustion bowl of piston
CN108869006A (zh) 小排量汽油机燃烧系统
CN108049982A (zh) 汽车、发动机燃烧系统及其气缸盖
CN101144413B (zh) 一种缸内直喷汽油机燃烧室
CN210509418U (zh) 发动机气缸盖和发动机以及车辆
CN105937462A (zh) 直喷涡流活塞顶部燃烧室
CN101985896A (zh) 凹凸结构的柴油机燃烧室
CN106762101A (zh) 一种直喷汽油机燃烧系统及控制方法
CN104791141A (zh) 分层稀薄燃烧二冲程lpg直喷发动机的混合气形成方法
CN108468588A (zh) 航空重油发动机缸头总成及航空发动机
CN203050906U (zh) 一种缸内直喷汽油机活塞
CN208763763U (zh) 重油发动机的双火花塞缸头总成及航空发动机
CN203488285U (zh) 进气管以及具有该进气管的发动机
CN103362691B (zh) 分层稀燃喷雾-壁面复合引导lpg缸内直喷增压发动机的混合气形成方法
CN201554570U (zh) 一种直喷汽油机活塞
CN2906088Y (zh) 一种改进的4125柴油机气缸盖总成
CN108286477A (zh) 直喷式汽油发动机气缸盖
CN115750071B (zh) 一种汽油机燃烧系统、发动机及车辆
CN101270699A (zh) 一种汽油发动机及其活塞
CN108757255A (zh) 重油发动机燃油喷射装置及航空发动机
CN204458097U (zh) 双燃料发动机进气道多点喷射的变方向喷管

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140402

RJ01 Rejection of invention patent application after publication