CN110131032A - 发动机燃烧室 - Google Patents

发动机燃烧室 Download PDF

Info

Publication number
CN110131032A
CN110131032A CN201910277596.2A CN201910277596A CN110131032A CN 110131032 A CN110131032 A CN 110131032A CN 201910277596 A CN201910277596 A CN 201910277596A CN 110131032 A CN110131032 A CN 110131032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
engine chamber
coating
combustion chamber
chamber according
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
CN201910277596.2A
Other languages
English (en)
Inventor
曹佳乐
李铁
周昕毅
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.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
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 Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201910277596.2A priority Critical patent/CN110131032A/zh
Publication of CN110131032A publication Critical patent/CN110131032A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
    • F02F3/12—Pistons  having surface coverings on piston heads
    • F02F3/14—Pistons  having surface coverings on piston heads within combustion chambers
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明属于动力机械领域的一种发动机燃烧室，包括燃烧室、喷射器、燃烧室智能涂层等。本发明通过在燃烧室壁面添加涂层可使发动机燃烧室壁面温度灵活可控、智能变化，从而提高发动机的充气效率、有效减少传热损失。最终实现发动机热效率的提升。本发明结构及控制原理简单，可在现有发动机基础上直接改装实现，具有经济性高，可行性强的优点。

Description

发动机燃烧室
技术领域
本发明涉及发动机燃烧室领域，具体地，涉及一种发动机燃烧室，尤其涉及一种壁温灵活可控的发动机燃烧室。
背景技术
专利文献，申请号为CN85101245，公开了置于内燃机排出废气中的空气燃料比检测器，用来检测混合废气以确定内燃机的空气燃料配比。该检测器包括一固态二氧化锆电解层；一对在电解层两边制成的电极和将一个电极封闭在其中的电解层上的覆盖层；该检测器有一扩散区和一个使检测器外部和扩散空间相通的气体扩散孔。位于扩散区中的电极作为正极而另一电极作为负极。在两电极之间有一电流导通以控制扩散区和氧浓度作为参考氧浓度。检测两电极之间的电压便可得知空气燃料配比。
传统发动机由于燃烧室壁面温度几乎持续不变，燃烧阶段传热损失较大。为了提高热效率，传统氧化锆等绝热材料曾应用于传统绝热发动机，但传统绝热发动机的壁温持续在高温状态，致使充气效率大大降低，排放恶化。
传统陶瓷涂层热容较高，导致涂有传统陶瓷绝热涂层的燃烧室室壁温度在发动机运行过程中持续高温，高温状态致使发动机的具有较高的污染物排放，并且加热了进气气体使发动机进气效率降低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种发动机燃烧室。
根据本发明提供的一种发动机燃烧室，包括发动机燃烧室、涂层；
所述涂层涂覆在发动机燃烧室内；
所述涂层包括玻璃圆球、粘合剂。
优选地，所述发动机燃烧室包括缸壁、缸盖以及活塞；
所述缸盖、活塞分别位于缸壁的上部、下部；
所述涂层涂覆在缸壁、缸盖以及活塞这三者的表面上。
优选地，所述涂层的厚度范围为0.001mm至10mm。
优选地，所述涂层的热导率的范围为1至1000kJ/m3K。
优选地，所述涂层的体积热容的范围为0.05至1W/mK。
优选地，所述玻璃球内含有空气。
优选地，还包括喷射器；
所述发动机燃烧室内设置有燃烧腔；
所述缸壁上设置有通孔，所述喷射器的喷嘴通过通孔深入至燃烧腔内。
优选地，所述表面是指缸盖、活塞朝向燃烧腔内的面。
优选地，所述玻璃圆球通过粘合剂排列组合。
优选地，所述粘合剂为低导热率低热容的粘合剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.本发明提供的发动机燃烧室，燃烧室壁面温度可实现100～1000K不等的温度变化。
2.本发明提供的发动机燃烧室，燃烧室壁面在进气阶段温度较低不会加热进气气体提高充气效率。
3.本发明提供的发动机燃烧室，燃烧室壁面在燃料燃烧阶段温度较高有效减少热损失提高热效率。
4.本发明的涂层具有低热容低导热率的特点，有效解决了带有传统陶瓷涂层发动机持续高温带来的恶化排放与较低充气效率的问题。
5.本发明的燃烧室的涂层具有低热容低导热率的特点，有效解决了带有传统陶瓷涂层发动机持续高温带来的恶化排放与较低充气效率的问题。
6.本发明中内含空气的玻璃圆球有效降低了材料热容，解决了传统陶瓷绝热发动机热容较高带来的持续高温问题，大大改善了传统陶瓷绝热发动机的不良排放。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的发动机燃烧室的结构示意图。
图2为本发明提供的发动机燃烧室与传统发动机燃烧室的壁面温度对比数据图。
图3为本发明提供的发动机燃烧室与传统发动机燃烧室的内部缸压对比数据图。
图4为本发明提供的发动机燃烧室涂覆涂层与发动机燃烧室无涂层的缸内温度数据图。
图5为本发明提供的发动机燃烧室涂覆涂层的内部玻璃球和粘合剂的结构图。
图6为本申请的涂层与传统涂层的绝热发动机的不良排放的对比图。
下表为附图标记的解释：
发动机燃烧室1
缸壁2
喷射器3
缸盖4
涂层5
活塞6
玻璃球7
粘合剂8
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的一种发动机燃烧室，包括发动机燃烧室1、涂层5；所述涂层5涂覆在发动机燃烧室1内；所述涂层5包括玻璃圆球7、粘合剂8。
所述发动机燃烧室1包括缸壁2、缸盖4以及活塞6；所述缸盖4、活塞6分别位于缸壁2的上部、下部；所述涂层5涂覆在缸壁2、缸盖4以及活塞6这三者的表面上。所述涂层5也可单独涂于活塞表面、燃烧室缸盖、燃烧室缸壁。
所述涂层5的厚度范围为0.001mm至10mm。
所述涂层5的热导率的范围为1至1000kJ/m3K。
所述涂层5的体积热容的范围为0.05至1W/mK。
所述玻璃球7内含有空气。
本发明提供的发动机燃烧室，还包括喷射器3；所述发动机燃烧室1内设置有燃烧腔；所述缸壁2上设置有通孔，所述喷射器3的喷嘴通过通孔深入至燃烧腔内。
如图1所示，所述表面是指缸盖4、活塞6朝向燃烧腔内的面。
如图5所示，所述玻璃圆球7通过粘合剂8排列组合。
所述粘合剂2为低导热率低热容的粘合剂。
下面对本申请提供的发动机燃烧室进行进一步说明：
如图1所示，本发明提供了发动机燃烧室。如图2所示，相比于传统发动机燃烧室的恒定壁面温度，本发明中的燃烧室壁面温度灵活可控、智能变化；燃烧室壁面，即缸壁2在进气阶段温度较低避免加热进气气体从而提高充气效率；燃烧室壁面在燃料燃烧阶段温度较高，有效减少传热损失从而提高热效率。
经计算，本发明可使340mm缸径的低速柴油机提高5％热效率。如图3所示，与普通发动机相比，本发明可使发动机缸内峰值压力上升0.25％；如图3所示，缸内峰值温度上升0.02％。
本发明提供的发动机燃烧室工作形式可为二冲程或四冲程、涂层5一般由空气圆珠，即玻璃球7与氧化锆粘合剂，粘合剂8等材料组成；
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种发动机燃烧室，其特征在于，包括发动机燃烧室(1)、涂层(5)；
所述涂层(5)涂覆在发动机燃烧室(1)内；
所述涂层(5)包括玻璃圆球(7)、粘合剂(8)。
2.根据权利要求1所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述发动机燃烧室(1)包括缸壁(2)、缸盖(4)以及活塞(6)；
所述缸盖(4)、活塞(6)分别位于缸壁(2)的上部、下部；
所述涂层(5)涂覆在缸壁(2)、缸盖(4)以及活塞(6)这三者的表面上。
3.根据权利要求2所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述涂层(5)的厚度范围为0.001mm至10mm。
4.根据权利要求2所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述涂层(5)的热导率的范围为1至1000kJ/m3K。
5.根据权利要求2所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述涂层(5)的体积热容的范围为0.05至1W/mK。
6.根据权利要求1所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述玻璃球(7)内含有空气。
7.根据权利要求2所述的发动机燃烧室，其特征在于，还包括喷射器(3)；
所述发动机燃烧室(1)内设置有燃烧腔；
所述缸壁(2)上设置有通孔，所述喷射器(3)的喷嘴通过通孔深入至燃烧腔内。
8.根据权利要求7所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述表面是指缸盖(4)、活塞(6)朝向燃烧腔内的面。
9.根据权利要求1所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述玻璃圆球(7)通过粘合剂(8)排列组合。
10.根据权利要求1所述的发动机燃烧室，其特征在于，所述粘合剂(2)为低导热率低热容的粘合剂。
CN201910277596.2A 2019-04-08 2019-04-08 发动机燃烧室 Pending CN110131032A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910277596.2A CN110131032A (zh) 2019-04-08 2019-04-08 发动机燃烧室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910277596.2A CN110131032A (zh) 2019-04-08 2019-04-08 发动机燃烧室

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110131032A true CN110131032A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67569497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910277596.2A Pending CN110131032A (zh) 2019-04-08 2019-04-08 发动机燃烧室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110131032A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980103A (en) * 1987-12-25 1990-12-25 Isuzu Motors Limited Method for manufacturing parts such as pistons and cylinder heads for an internal combustion engine
CN102959199A (zh) * 2010-02-01 2013-03-06 杰西·曼努埃尔·迪亚兹·埃斯卡努 使用替代燃料的发动机
CN104350265A (zh) * 2012-07-27 2015-02-11 日立汽车系统株式会社 内燃机的活塞以及该活塞的制造方法
US20150040879A1 (en) * 2012-02-22 2015-02-12 Ngk Insulators, Ltd. Structure of combustion chamber for engine and inner wall structure of flow path
DE102014018693A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Mahle International Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Wärmedämmschicht sowie mittels dieses Verfahrens hergestellte Wärmedämmschicht

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980103A (en) * 1987-12-25 1990-12-25 Isuzu Motors Limited Method for manufacturing parts such as pistons and cylinder heads for an internal combustion engine
CN102959199A (zh) * 2010-02-01 2013-03-06 杰西·曼努埃尔·迪亚兹·埃斯卡努 使用替代燃料的发动机
US20150040879A1 (en) * 2012-02-22 2015-02-12 Ngk Insulators, Ltd. Structure of combustion chamber for engine and inner wall structure of flow path
CN104350265A (zh) * 2012-07-27 2015-02-11 日立汽车系统株式会社 内燃机的活塞以及该活塞的制造方法
DE102014018693A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Mahle International Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Wärmedämmschicht sowie mittels dieses Verfahrens hergestellte Wärmedämmschicht

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Performance of YSZ electrolyte layer deposited by atmospheric plasma spraying for cermet-supported tubular SOFC
CN104272514B (zh) 管式固体氧化物燃料电池组件和包含有该组件的燃料电池装置
JPWO2009020206A1 (ja) 内燃機関
CN104838259A (zh) 气体传感器用的电极及使用了该电极的气体传感器元件
JP6065387B2 (ja) 断熱皮膜構造及びその製造方法
US6562505B1 (en) Sealing structure of cell tube
CN106164454B (zh) 用于内燃机的活塞
CN104033725A (zh) 多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备
CN107643330A (zh) 一种氮氧化物气体传感器
CN103022536A (zh) 用于燃料电池的膜增湿器
CN106747359A (zh) 一种利用牛角瓜纤维获得中空氧化铝隔热纤维的方法
CN110380066A (zh) 一种氨分解制氢催化剂及其制备方法与应用
CN110318892A (zh) 一种乙醇熏蒸/柴油双燃料发动机多模式燃烧组织方法
CN110131032A (zh) 发动机燃烧室
CN104088720B (zh) 一种高效热能动力发动机及其做功方法
CN105226315A (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法
CN107946604B (zh) 一种浸渍法制备分段串联管式固体氧化物燃料电池的方法
CN205194784U (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池电池组
Li et al. Development of a Ni/Al 2 O 3 cermet-supported tubular solid oxide fuel cell assembled with different functional layers by atmospheric plasma-spraying
CN214251543U (zh) 定容燃烧弹的燃料雾化与燃烧特性试验系统
CN114017179A (zh) 一种稀薄燃烧系统及方法
CN211605289U (zh) 一种燃烧器及固态氧化物燃料电池系统
CN104088695B (zh) 一种热能动力设备及其做功方法
CN114017178A (zh) 一种稀薄燃烧控制方法、控制装置及氢气发动机系统
CN202974923U (zh) 一种片式氧传感器新型结构

Legal Events

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

Application publication date: 20190816

RJ01 Rejection of invention patent application after publication