CN103775190A - 活塞发动机的预燃烧室结构 - Google Patents

Abstract

一种活塞发动机的预燃烧室结构，可包括：预燃烧室的燃烧室和预燃烧室的压缩室。其中，燃料和空气混合物在所述预燃烧室的燃烧室中燃烧；所述预燃烧室的压缩室包括副室和主室；其中所述副室与预燃烧室的燃烧室连通并具有倾斜壁表面，所述主室从副室延伸，因此防止燃料在液滴状态时在预燃烧室的压缩室壁表面被附着和残留。

Description

活塞发动机的预燃烧室结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月19日提交的韩国专利申请第10-2012-0116829号的优先权，该申请的全部内容合并于此通过引用而用作所有目的。

技术领域

本发明涉及一种活塞发动机的预燃烧室结构。更具体而言，本申请涉及一种活塞发动机的预燃烧室结构，其中面向燃烧室的压缩室的下部朝向燃烧室倾斜地形成。

背景技术

通常，当燃料和空气混合物在内燃机发动机内部燃烧时，形成氮氧化物（NOx）。

氮氧化物的量根据燃烧温度的增加而增加，但是氮氧化物的量可通过增加燃料和空气的混合比而减少，也就是说，使用更稀释的燃料混合物。

然而，当燃料和空气的混合比增加时，发动机内部的燃料可能会不完全燃烧。

为了改善不完全燃烧的效率，稀燃发动机采用了预燃烧室。相对浓的燃料和空气混合物供应到预燃烧室，并且点燃混合物，然后其火焰传到燃烧室，从而相对稀的燃料和空气混合物在燃烧室内部燃烧。

形成压缩室是为了将燃料和空气混合物供应至预燃烧室。用于供应燃料的预燃烧室喷油嘴安装在该压缩室，并且用于供应空气的进气口也在压缩室内形成。燃料和空气在压缩室内被混合并压缩，从而形成混合物，并且该混合物通过连接通道供应至预燃烧室的燃烧室。

火花塞安装在所述预燃烧室的燃烧室内。当燃料和空气混合物从压缩室供应到预燃烧室的燃烧室的时候，火花塞点火以燃烧混合物。

预燃烧室的燃烧室通过喷管与主燃烧室连通。在预燃烧室的燃烧室燃烧的混合物的燃烧火焰通过喷管传至主燃烧室。

然而，在相关技术的活塞发动机的预燃烧室结构中，由于喷射到压缩室的燃料附着到压缩室的壁表面而形成残留，因而难于控制空气-燃料比。进一步地，由于附着到压缩室的壁表面上的燃料在液滴状态下燃烧，因而会产生不完全燃烧，从而会有产生大量颗粒物质的担忧。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供一种活塞发动机的预燃烧室结构，其具有更有效控制燃烧室的空气-燃料比、以及通过防止不完全燃烧将颗粒物质的排放减少到最低水平的优点。

本发明的各个方面提供一种活塞发动机的预燃烧室结构，其包括：预燃烧室的燃烧室和预燃烧室的压缩室。其中，所述预燃烧室的燃烧室构造成燃烧燃料和空气混合物用于将火焰传到主燃烧室；所述预燃烧室的压缩室包括副室和主室。其中所述副室与预燃烧室的燃烧室连通并具有倾斜的壁表面，所述主室从副室延伸。

所述预燃烧室的压缩室可布置在预燃烧室的燃烧室的上方。

所述预燃烧室的压缩室的副室的直径可随着该直径越来越接近所述上部而增加。

主室可以形成为具有相同的直径。

构造为用于吸气的进气口可以在所述主室的一个壁表面处形成。

构造为用于将燃料喷射到所述主室的喷油嘴可以与所述副室的倾斜壁表面具有相同的角度倾斜地安装在主室的一个壁表面。

活塞可以能够竖直移动的安装在所述主室内，并且活塞的下部可以和所述副室的倾斜壁表面相同的倾斜角倾斜形成。

所述预燃烧室的燃烧室可包括：喷管，火花塞、以及单向阀。所述喷管构成用于喷射由混合物的燃烧产生的火焰；所述火花塞构造成向混合物制造火花用于燃烧混合物；所述单向阀用于防止倒流回预燃烧室的压缩室。

根据本发明示例性实施例的活塞发动机的预燃烧室结构，用于将燃料喷射到预燃烧室的压缩室的喷油嘴也为倾斜安装，并且用于压缩喷射到预燃烧室的压缩室的燃料和空气混合物的活塞的下部以与所述喷油嘴相同的倾斜角倾斜形成，因此，有效地防止了燃料在预燃烧室的压缩室的壁表面附着和残留、以及当喷射燃料时活塞被燃料污染的现象。

进一步地，能够解决由于燃料被预燃烧室的压缩室的壁表面附着而以液滴状态残留而产生的控制空气燃料比的困难，并且通过防止以液滴状态残留的燃料的不完全燃烧，而将颗粒物质的排放降低到最小水平。

此外，由于预燃烧室的压缩室的下部以和活塞倾斜角相同的角度倾斜设置，因此即使燃料在液滴状态下残留在预燃烧室的压缩室的壁表面，燃料通过流入压缩室的气流和所述倾斜壁表面顺利流入预燃烧室的压缩室，因此尽可能地降低燃料消耗，并有效地控制预燃烧室的燃烧室的空气-燃料比。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性活塞发动机的预燃烧室的剖面图。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。

参考附图1，根据本发明各个实施例的活塞发动机的预燃烧室结构包括：预燃烧室的燃烧室10和预燃烧室的压缩室20。其中所述预燃烧室的燃烧室10与主燃烧室连通以将火焰传到主燃烧室；所述预燃烧室的压缩室20与预燃烧室的燃烧室10连通。

预燃烧室的压缩室20位于预燃烧室的燃烧室10的上方。

用于将产生的火焰喷射到主燃烧室的喷管11安装在预燃烧室的燃烧室10的下部。

用于向燃料和空气混合物产生火花并燃烧混合物的火花塞12安装在预燃烧室的燃烧室10的一个竖直壁表面。

所述火花塞12倾斜安装在该竖直壁表面。

用于防止从预燃烧室的燃烧室10倒流到预燃烧室的压缩室20的单向阀13安装在预燃烧室的燃烧室10的上部。

所述预燃烧室的压缩室20包括：副室20a和主室20b。其中所述副室20a与预燃烧室的燃烧室10连通，并且由倾斜的壁表面形成，该壁表面的直径随着越来越接近于其上部而增加；所述主室20b从副室20a向上延伸，并具有基本相同的直径。

所述主室20b的上部是敞开的。

用于从外面吸气的进气口21形成在主室20b的一个壁表面，而用于将燃料喷射到主室20b的喷油嘴22安装在进气口21的上方。

喷油嘴22向上倾斜地安装在主室20b的竖直壁表面。

活塞23通过形成在主室20b上部的开口插入到主室20b内部从而被可竖直移动地安装。

活塞23的下部形成与副室20a相同的形状。

也就是说，所述活塞23的下部具有倾斜的壁表面23a，该壁表面23a具有与副室20a的倾斜的壁表面相同的倾斜角，并具有与副室20a相同大小的底面。

所述活塞23的上部通过连接杆23b连接至凸轮轴24，以通过接受凸轮轴24的转动动力在主室20b内竖直移动。

根据前述结构，由于喷油嘴22倾斜安装，从喷油嘴22的燃料喷射端口到相对的壁表面的距离是充裕的，从而可以确保从喷油嘴22到相对的壁表面具有充裕的喷射距离。相应地，燃料在液滴状态下被相对的壁表面附着并且残留的可能性较低。

进一步地，所述活塞23的下部也形成有与喷油嘴22具有相同倾斜角的倾斜壁表面23a，从而当燃料通过喷油嘴22喷射时活塞23被燃料污染的可能性较低。

进一步地，即使主室20b的壁表面和副室20a的倾斜壁表面被由喷油嘴22喷射的燃料污染，燃料仍通过穿过主室20b流入的空气流和副室20a的倾斜壁表面平稳流入预燃烧室的燃烧室10。

为了解释的方便和所附权利要求书中的精确限定，术语上、下等等被用于结合示出在附图中的部件位置而描述具体实施例中的这些部件。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (14)

1.一种活塞发动机的预燃烧室结构，包括：

预燃烧室的燃烧室，所述预燃烧室的燃烧室构造成燃烧燃料和空气混合物以将火焰扩散到主燃烧室；以及

预燃烧室的压缩室，所述预燃烧室的压缩室包括与所述预燃烧室的燃烧室连通并具有倾斜的壁表面的副室，以及从所述副室延伸的主室。

2.根据权利要求1所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述预燃烧室的压缩室布置在所述预燃烧室的燃烧室的上方。

3.根据权利要求2所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述预燃烧室的压缩室的副室的直径随着该直径越来越接近上部而增加。

4.根据权利要求3所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述主室形成为具有相同的直径。

5.根据权利要求1所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

构造为用于吸气的进气口在所述主室的一个壁表面处形成。

6.根据权利要求1所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

构造为用于将燃料喷射到所述主室的喷油嘴以与所述副室的倾斜的壁表面具有相同的角度倾斜地安装在所述主室的一个壁表面。

7.根据权利要求1所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

活塞能够竖直移动的安装在所述主室内，并且

所述活塞的下部以与所述副室的倾斜的壁表面相同的倾斜角而倾斜地形成。

8.根据权利要求1所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中

所述预燃烧室的燃烧室包括：

喷管，所述喷管构成用于喷射由混合物的燃烧产生的火焰；

火花塞，所述火花塞构造成对混合物产生火花以燃烧所述混合物；以及

单向阀，所述单向阀用于防止倒流至所述预燃烧室的压缩室。

9.一种活塞发动机的预燃烧室结构，包括：

预燃烧室的燃烧室，燃料和空气混合物在所述预燃烧室的燃烧室中燃烧；以及

预燃烧室的压缩室，所述预燃烧室的压缩室包括与所述预燃烧室的燃烧室连通并具有倾斜的壁表面的副室，以及从所述副室延伸的主室，

其中，构造成用于将燃料喷射到所述主室的喷油嘴以与所述副室的倾斜的壁表面具有相同的倾斜角度倾斜地安装在所述主室的一个壁表面，

活塞能够竖直移动地安装在所述主室内，并且

所述活塞的下部以与所述副室的倾斜的壁表面相同的倾斜角倾斜。

10.根据权利要求9所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述预燃烧室的压缩室布置在所述预燃烧室的燃烧室的上方。

11.根据权利要求10所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述预燃烧室的压缩室的副室的直径随着该直径越来越接近所述上部而增加。

12.根据权利要求11所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述主室形成为具有相同的直径。

13.根据权利要求9所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

构造为用于吸气的进气口在所述主室的一个壁表面处形成。

14.根据权利要求9所述的活塞发动机的预燃烧室结构，其中：

所述预燃烧室的燃烧室包括：

喷管，所述喷管构成用于喷射由所述混合物的燃烧而产生的火焰；

火花塞，所述火花塞构造成对混合物产生火花以燃烧混合物；以及

单向阀，所述单向阀用于防止倒流至所述预燃烧室的压缩室。

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