CN110242437B - 汽油机燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽油机燃烧系统，缸盖上的进气道与燃烧室连接，进气道临近进气门座处的下壁面在进气道的长度方向上整体为凹弧面，凹弧面的曲率中心位于进气道的上方。上述方案通过凹弧面的设置，使进气道在临近进气门座的位置下凹，气体在经进气道进入燃烧室时，位于下侧的气体会在凹弧面的引导下向上运动，从而使得气体的滚流加强，有效的改善了缸内燃烧效率，降低了油耗和颗粒物排放。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种汽油发动机的燃烧系统。
背景技术
随着科技的不断发展，人们对汽车节能环保的要求越来越高，使得缸内直喷增压汽油发动机得到了广泛的应用。
目前直喷式汽油机的进气道是俯冲式的直气道，这种气道的滚流比在中大升程时很高，但在低升程时较低，导致发动机怠速或者低速燃烧差。再加上活塞顶面的冠面将燃油引导至火花塞附近，当燃油喷到高热的活塞冠面时，燃油会很容易雾化，在冷起动或者低中速大负荷工况下，附着在冠面上的燃油油膜会产生不完全燃烧，导致碳氢化合物HC和颗粒物(PN)排放增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽油机燃烧系统，改善缸内燃烧效率，降低油耗和颗粒物排放。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽油机燃烧系统，缸盖上的进气道与燃烧室连接，进气道临近进气门座处的下壁面在进气道的长度方向上整体为凹弧面，凹弧面的曲率中心位于进气道的上方。
采用上述技术方案的有益效果是：通过凹弧面的设置，使进气道在临近进气门座的位置下凹，气体在经进气道进入燃烧室时，位于下侧的气体会在凹弧面的引导下向上运动，从而使得气体的滚流加强，有效的改善了缸内燃烧效率，降低了油耗和颗粒物排放。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的气缸盖的结构示意图；
图3是本发明活塞顶部的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1-3，一种汽油机燃烧系统，缸盖上的进气道10与燃烧室20连接，进气道10临近进气门座30处的下壁面在进气道10的长度方向上整体为凹弧面11，凹弧面11的曲率中心位于进气道10的上方。本发明通过在进气道10上设置凹弧面11，使得进气道10在临近进气门座30的位置突然下凹，这样气体在经进气道10进入燃烧室20时，位于下侧的气体在凹弧面的引导下向上运动，使得原本从进气门下边缘进入燃烧室20的一部分气体运动至进气门上边缘进入，从而形成很强的滚流，有效的改善了缸内燃烧效率，降低了油耗和颗粒物排放。具体的，所述进气道10的下壁面上的凹弧面11是指从进气道10内部看为一个下凹的弧面，凹弧面11的曲率越小，即凹弧面11的凹弧度越大，滚流增加越明显。
进一步的，进气门座30下方临近进气门下边缘处且远离缸体对称面的燃烧室20室壁处设置有凹台21，凹台21沿燃烧室20的室壁曲面走向吻合布置，在气门小升程时进气门的下边缘位于凹台21的凹形区域内。通过凹台21的设置，当气门小升程时，进气门的下边缘位于凹台21的凹形区域内，可以理解为在上下方向上进气门的下边缘位于凹台21高度范围内，这样使得进气门下边缘与燃烧室边缘之间的间隙非常小，进气阻力增加，导致绝大部分气体从进气门上边缘直冲入气缸，大大加强了滚流比。具体的，凹台21可通过机加工实现，加工精度高，可有效的避免进气门与燃烧室20室壁相撞。
进一步的，所述凹台21包括上台面211和侧阶面212，上台面211整体上与进气门座30所在平面平行，侧阶面212位于上台面211的下方且侧阶面212整体呈与进气门下边缘周向轮廓吻合的弧形面。具体的，上台面211的轮廓整体呈月牙状，侧阶面212的弧形面展开后整体上也呈月牙状。
进一步的，构成燃烧室20的活塞顶面40的中部设有浅凹形区域41，浅凹形区域41包括位于中部的平凹的底部411和立于两侧的陡壁412，底部411与陡壁412平滑连接；所述浅凹形区域41的陡壁412的外侧布置有球状曲面42，球状曲面42与活塞顶面40的相贯线为弧线且其与活塞顶面40的外周轮廓线临近间隔布置构成环状平面44，球状曲面42与陡壁412的相贯线构成峰脊线45，峰脊线45在垂直于缸体轴向方向上的投影为圆弧线，峰脊线45在过缸体轴芯的投影面上的投影为中间高、两端低的曲线且其中一低端靠近缸体对称面、另一低端远离缸体对称面。其中，平凹的底部411指的是底部411的曲率小，陡壁412指的是两侧壁的曲率大。通过对活塞顶面40的优化设计，改善了喷雾引导方式，使强烈的滚流将喷射出的油束完全包裹，油雾在气流的运动下引导至火花塞附近，形成可燃混合气，大大减少了燃油与活塞和气缸套面接触的机会，有效地降低HC和颗粒物的排放量。
进一步的，活塞顶面40上对应进气门设置有凹部43，在气门最大升程时进气门的下边缘位于凹部43内；所述凹部43整体呈与进气门下边缘周向轮廓吻合的弧条状，凹部43的一端临近峰脊线45的最低端布置、另一端临近活塞顶面40的外周轮廓线临近间隔布置。通过凹部43的设置，当进气门处于最大升程时，可有效避免进气门的下边缘与活塞顶面40发生碰撞。
采用上述方案构成的燃烧系统，进气道的最大滚流比提升了28％，压缩冲程滚流比提升了59％，且滚流保持好；缸筒油膜峰值降低了38％，活塞顶面油膜峰值降低了92％，达到了降低油膜目的，即降低了油耗、改善了颗粒物的排放。
Claims (5)
1.一种汽油机燃烧系统，缸盖上的进气道(10)与燃烧室(20)连接，其特征在于：进气道(10)临近进气门座(30)处的下壁面在进气道(10)的长度方向上整体为凹弧面(11)，凹弧面(11)的曲率中心位于进气道(10)的上方；
进气门座(30)下方临近进气门下边缘处且远离缸体对称面的燃烧室(20)室壁处设置有凹台(21)，凹台(21)沿燃烧室(20)的室壁曲面走向吻合布置，在气门小升程时进气门的下边缘位于凹台(21)的凹形区域内；所述凹台(21)包括上台面(211)和侧阶面(212)，上台面(211)整体上与进气门座(30)所在平面平行，侧阶面(212)位于上台面(211)的下方且侧阶面(212)整体呈与进气门下边缘周向轮廓吻合的弧形面。
2.根据权利要求1所述的汽油机燃烧系统，其特征在于：构成燃烧室(20)的活塞顶面(40)的中部设有浅凹形区域(41)，浅凹形区域(41)包括位于中部的平凹的底部(411)和立于两侧的陡壁(412)，底部(411)与陡壁(412)平滑连接。
3.根据权利要求2所述的汽油机燃烧系统，其特征在于：所述浅凹形区域(41)的陡壁(412)的外侧布置有球状曲面(42)，球状曲面(42)与活塞顶面(40)的相贯线为弧线且其与活塞顶面(40)的外周轮廓线临近间隔布置构成环状平面(44)，球状曲面(42)与陡壁(412)的相贯线构成峰脊线(45)，峰脊线(45)在垂直于缸体轴向方向上的投影为圆弧线，峰脊线(45)在过缸体轴芯的投影面上的投影为中间高、两端低的曲线且其中一低端靠近缸体对称面、另一低端远离缸体对称面。
4.根据权利要求1所述的汽油机燃烧系统，其特征在于：活塞顶面(40)上对应进气门设置有凹部(43)，在气门最大升程时进气门的下边缘位于凹部(43)内。
5.根据权利要求4所述的汽油机燃烧系统，其特征在于：所述凹部(43)整体呈与进气门下边缘周向轮廓吻合的弧条状，凹部(43)的一端临近峰脊线(45)的最低端布置、另一端临近活塞顶面(40)的外周轮廓线临近间隔布置。
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| CN108049982A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-18 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车、发动机燃烧系统及其气缸盖 |
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