CN112796869A - 一种预燃室结构及燃烧发动机和汽车 - Google Patents

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黄家贵
马百坦
姚克甫
石成南
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吴喜富
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Abstract

本发明公开一种预燃室结构及燃烧发动机和汽车，一种预燃室结构包括气缸盖、预燃室本体、安装套和火花塞，气缸盖用以与气缸本体限定出燃烧室，气缸盖上设有安装孔，安装孔连通至燃烧室，且安装孔的中心轴线与燃烧室的中心轴线呈夹角设置；预燃室本体的底端设有通孔，以形成连通预燃室和燃烧室的喷嘴；安装套位于预燃室本体远离燃烧室的一侧，用以限制预燃室本体沿其轴向移动；火花塞的喷嘴伸入至预燃室内，用以在预燃室本体内进行点火。如此，本发明提供的预燃室结构，在预燃室无法在缸盖中心线上竖直布置时，可保证预燃室射出的火焰均匀传递到燃烧室内，从而避免了燃烧室内产生炽热点使缸内燃烧出现早燃爆震，影响发动机热效率。

Description

一种预燃室结构及燃烧发动机和汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及燃烧发动机技术领域，具体涉及一种预燃室结构及燃烧发动机和汽车。
背景技术
目前，汽车、燃烧发动机的预燃室结构在缸盖中心线上竖直布置，预燃室喷嘴喷出的伞状火焰的中心线与燃烧室轴线方向基本一致，保证火焰均匀传递到燃烧室的各个区域。但是，由于气缸盖上还安装有其他组件占据了竖直方向的布置空间，导致部分发动机的预燃室结构无法实现在缸盖中心线上布置，从而无法保证从预燃室射出的火焰均匀传递到气缸的燃烧室内。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种预燃室结构及燃烧发动机和汽车，旨在解决预燃室结构无法在缸盖中心线上竖直布置时，无法保证预燃室射出的火焰均匀传递到气缸的燃烧室内的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种预燃室结构，用于燃烧发动机，所述预燃室结构包括：
气缸盖，所述气缸盖用以与气缸本体限定出燃烧室，所述气缸盖上设有安装孔，所述安装孔连通至所述燃烧室，且所述安装孔的中心轴线与所述燃烧室的中心轴线呈夹角设置；
预燃室本体，安装于所述安装孔内，所述预燃室本体形成有空腔，以形成预燃室，所述预燃室的中心轴线与所述安装孔的中心轴线共线，所述预燃室本体具有朝向所述燃烧室设置的底端以及与所述底端相对且呈开口设置的顶端，所述底端设有通孔，以形成连通所述预燃室和所述燃烧室的喷嘴，所述通孔的中心轴线与所述预燃室的中心轴线呈夹角设置；
安装套，固定安装于所述安装孔内且位于所述预燃室本体远离所述燃烧室的一侧，用以限制所述预燃室本体沿其轴向移动，所述安装套形成有安装通道，所述安装通道与所述预燃室连通；以及，
火花塞，安装在所述安装通道中，所述火花塞的喷嘴伸入至所述预燃室内，用以在所述预燃室本体内进行点火；
其中，经由所述喷嘴喷出的火焰的中心线与所述燃烧室的中心轴线平行或共线。
可选地，所述顶端设有限位部，所述安装孔的内壁设有配合部，所述配合部用以与所述限位部配合，以限制所述预燃室本体沿其轴向转动。
可选地，所述限位部和所述配合部其中之一为限位凸起，另一为与所述限位凸起配合的凹槽。
可选地，所述底端呈球形面设置，所述通孔设置有多个，多个所述通孔均匀分布在圆心与所述预燃室的中心轴线重合的圆上。
可选地，多个所述通孔包括至少一组喷射孔，每组所述喷射孔包括相对于所述预燃室的中心轴线对称设置的两个喷射孔，每一所述喷射孔的中心线与所述燃烧室的中心轴线之间的夹角为45～75°。
可选地，所述安装套与所述气缸盖之间螺纹连接；和/或，
所述火花塞与所述安装套之间螺纹连接。
可选地，所述安装套远离所述预燃室本体的一端设有第一拧紧部，所述第一拧紧部用以与拆装工具相适配。
可选地，所述火花塞设有第二拧紧部，用以与拆装工具相适配。
本发明还提出一种燃烧发动机，所述燃烧发动机包括预燃室结构，所述预燃室结构包括：
气缸盖，所述气缸盖用以与气缸本体限定出燃烧室，所述气缸盖上设有安装孔，所述安装孔连通至所述燃烧室，且所述安装孔的中心轴线与所述燃烧室的中心轴线呈夹角设置；
预燃室本体，安装于所述安装孔内，所述预燃室本体形成有空腔，以形成预燃室，所述预燃室的中心轴线与所述安装孔的中心轴线共线，所述预燃室本体具有朝向所述燃烧室设置的底端以及与所述底端相对且呈开口设置的顶端，所述底端设有通孔，以形成连通所述预燃室和所述燃烧室的喷嘴，所述通孔的中心轴线与所述预燃室的中心轴线呈夹角设置；
安装套，固定安装于所述安装孔内且位于所述预燃室本体远离所述燃烧室的一侧，用以限制所述预燃室本体沿其轴向移动，所述安装套形成有安装通道，所述安装通道与所述预燃室连通；以及，
火花塞，安装在所述安装通道中，所述火花塞的喷嘴伸入至所述预燃室内，用以在所述预燃室本体内进行点火；
其中，经由所述喷嘴喷出的火焰的中心线与所述燃烧室的中心轴线平行或共线。
本发明还提出一种汽车，所述汽车包括预燃室结构，所述预燃室结构包括：
气缸盖，所述气缸盖用以与气缸本体限定出燃烧室，所述气缸盖上设有安装孔，所述安装孔连通至所述燃烧室，且所述安装孔的中心轴线与所述燃烧室的中心轴线呈夹角设置；
预燃室本体，安装于所述安装孔内，所述预燃室本体形成有空腔，以形成预燃室，所述预燃室的中心轴线与所述安装孔的中心轴线共线，所述预燃室本体具有朝向所述燃烧室设置的底端以及与所述底端相对且呈开口设置的顶端，所述底端设有通孔，以形成连通所述预燃室和所述燃烧室的喷嘴，所述通孔的中心轴线与所述预燃室的中心轴线呈夹角设置；
安装套，固定安装于所述安装孔内且位于所述预燃室本体远离所述燃烧室的一侧，用以限制所述预燃室本体沿其轴向移动，所述安装套形成有安装通道，所述安装通道与所述预燃室连通；以及，
火花塞，安装在所述安装通道中，所述火花塞的喷嘴伸入至所述预燃室内，用以在所述预燃室本体内进行点火；
其中，经由所述喷嘴喷出的火焰的中心线与所述燃烧室的中心轴线平行或共线。
本发明提供了一种预燃室结构，所述预燃室本体上设有通孔，所述通孔的中心轴线与所述预燃室的中心轴线呈夹角设置，所述通孔形成连通所述预燃室和所述燃烧室的偏心喷嘴，当预燃室不在缸盖中心线上竖直布置时，仍可保证从预燃室中射出的火焰能准确达到燃烧室，避免了从预燃室射出的火焰与活塞或者缸壁接触过早，导致活塞或者缸壁上传热显著增大，从而避免了燃烧室内产生炽热点使缸内燃烧出现早燃爆震，影响发动机热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的预燃室结构的一实施例的剖视示意图；
图2为图1提供的预燃室结构的分解示意图；
图3为图1提供的预燃室结构在汽缸盖上的安装示意图；
图4为图1中预燃室本体的立体示意图；
图5为图4中预燃室本体的俯视示意图；
图6为图4中预燃室本体的剖视示意图；
图7为图1中安装套的主视示意图；
图8为图1中安装套的俯视示意图；
图9为图1中安装套的剖视示意图；
图10为图1中火花塞的立体示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0002884577200000041
Figure BDA0002884577200000051
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前，汽车、燃烧发动机的预燃室结构在缸盖中心线上竖直布置，预燃室喷嘴喷出的伞状火焰的中心线与燃烧室轴线方向基本一致，火焰能够均匀传递到燃烧室的各个区域。但是，由于汽缸盖上还安装有其他组件占据了竖直方向的布置空间，部分发动机的预燃室结构无法实现在缸盖中心线上布置，导致从预燃室射出的火焰无法均匀传递到气缸的燃烧室内，鉴于此，本发明提供了一种预燃室结构，解决了预燃室不在在缸盖中心线上竖直布置时，从预燃室射出的火焰无法均匀传递到气缸燃烧室内的问题，图1至图10所示为本发明提供的预燃室结构的具体实施例。
参阅图1至图3所示，在本发明提供的预燃室结构的一实施例中(以下简称本实施例)，该预燃室结构100包括气缸盖1、预燃室本体2、安装套3和火花塞4，所述气缸盖1用以与气缸本体限定出燃烧室11，所述气缸盖1上设有安装孔1a，所述安装孔1a连通至所述燃烧室11，且所述安装孔1a的中心轴线与所述燃烧室11的中心轴线呈夹角设置，所述夹角A范围在0°-90°之间；所述预燃室本体2安装于所述安装孔1a内，且二者中心轴线共线所述预燃室本体2呈倾斜设置，所述预燃室本体2形成有空腔，以形成预燃室22，所述预燃室中心轴线22a与所述安装孔1a的中心轴线共线，所述预燃室本体2具有朝向所述燃烧室11设置的底端以及与所述底端相对且呈开口设置的顶端，所述底端设有通孔23，以形成连通所述预燃室22和所述燃烧室11的喷嘴23a，所述通孔23的中心轴线与所述预燃室中心轴线22a呈夹角设置；所述安装套3固定安装于所述安装孔1a内且位于所述预燃室本体2远离所述燃烧室11的一侧，用以限制所述预燃室本体2沿其轴向移动，所述安装套3形成有安装通道，所述安装通道与所述预燃室22连通；所述火花塞4安装在所述安装通道中，所述火花塞4的喷嘴伸入至所述预燃室22内，用以在所述预燃室本体2内进行点火。
本发明提供的预燃室结构100，所述预燃室本体2上设有通孔23，所述通孔23的中心轴线与所述预燃室中心轴线22a呈夹角设置，所述通孔23形成连通所述预燃室22和所述燃烧室11的偏心喷嘴23a，当所述预燃室22不在缸盖中心线12上竖直布置时，使所述预燃室22的伞状火焰中心线21与缸盖中心线12平行或重叠，保证从所述预燃室22中射出的火焰能均匀达到所述燃烧室11，避免了因从所述预燃室22射出的火焰与活塞或者缸壁接触过早，导致活塞或者缸壁上传热显著增大使所述燃烧室11内产生炽热点，从而避免缸内燃烧出现早燃爆震的现象，有助于提高发动机热效率。
所述预燃室本体2安装于所述安装孔1a内，由于所述预燃室本体2的顶端呈圆形设置，所述预燃室本体2在所述安装孔1a内可能发生相对转动，从而改变所述预燃室本体2与所述燃烧室11的相对位置关系，影响火焰的传播。在本实施例中，所述顶端设有限位部，所述安装孔1a的内壁设有配合部，所述配合部用以与所述限位部配合，以限制所述预燃室本体2沿其轴向转动即绕其中心轴线的转动，使所述预燃室本体2与所述燃烧室11具有正确的相对位置关系，保证所述喷嘴23a喷出的火焰均匀传递到燃烧室11。
所述限位部和所述配合部的具体形式不做限制，可以是凸起凹槽，也可以是卡扣。在本实施例中，所述限位部和所述配合部其中之一为限位凸起24，另一为与所述限位凸起24配合的凹槽，通过所述限位凸24起与所述凹槽配合使所述预燃室本体2在所述安装孔1a内处于正确的安装位置。在本实施例中，如图4至图6所示，所述限位部为所述限位凸起24，所述配合部为所述凹槽。
所述通孔23的设置数量不做限制。在本实施例中，所述底端呈球形面设置，所述通孔23设置有多个，多个所述通孔23均匀分布在圆心与所述预燃室中心轴线22a重合的圆上，每一个所述通孔23的中心轴线与所述预燃室中心轴线22a之间形成的夹角的角度不同，通过使所述喷嘴23a喷出的伞状火焰中心线21与缸盖中心线12平行或重叠，保证所述预燃室22射出的火焰均匀传递到燃烧室11内。
所述喷嘴23a喷出的伞状火焰夹角B，影响从所述预燃室22射出的火焰的传播效率。在本实施例中，如图4至图6所示，多个所述通孔23包括至少一组喷射孔，每组所述喷射孔包括相对于所述预燃室中心轴线22a对称设置的两个喷射孔，每一所述喷射孔的中心线与所述燃烧室中心轴线之间的夹角为45～75°，使从所述预燃室22射出的火焰快速传播到所述燃烧室11内，让所述燃烧室11内混合物能更快的完成燃烧。
所述安装套3与所述气缸盖1以及所述火花塞4间的连接方式不作限定，可以是螺栓连接，也可以是螺纹连接。在本实施例中，如图9所示，所述安装套3与所述气缸盖1之间螺纹连接；和/或，所述火花塞4与所述安装套3之间螺纹连接，通过所述螺纹连接在燃烧室11内点火后形成超高缸内压力时，保证所述安装套3与所述气缸盖1之间、所述火花塞4与所述安装套3之间的连接可靠性，防止所述预燃室结构100承受超高压力而造成松动失效。
所述安装套3与所述气缸盖1之间采用螺纹连接，在不设置受力结构时安装不便。在本实施例中，如图7至图8所示，所述安装套3远离所述预燃室本体2的一端设有第一拧紧部31，所述第一拧紧部31用以与拆装工具相适配。所述第一拧紧部31为拧紧六角，所述拧紧六角可以是内六角也可以是外六角，所述内六角与外六角扳手适配，所述外六角与内六角扳手适配。本实施例中为外六角，所述外六角为所述内六角扳手提供受力点使所述安装套3与所述气缸盖1之间螺纹连接时螺纹的旋合更省力。
所述安装套3与所述火花塞4之间采用螺纹连接，在不设置受力结构时安装不便。在本实施例中，如图10所示，所述火花塞4设有第二拧紧部41，用以与拆装工具相适配。所述第二拧紧部41为外六角，所述外六角与内六角扳手适配，所述外六角为所述内六角扳手提供受力点使所述安装套3与所述火花塞4之间螺纹连接时螺纹的旋合更省力。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种预燃室结构，用于燃烧发动机，其特征在于，所述预燃室结构结构包括：
气缸盖，所述气缸盖用以与气缸本体限定出燃烧室，所述气缸盖上设有安装孔，所述安装孔连通至所述燃烧室，且所述安装孔的中心轴线与所述燃烧室的中心轴线呈夹角设置；
预燃室本体，安装于所述安装孔内，所述预燃室本体形成有空腔，以形成预燃室，所述预燃室的中心轴线与所述安装孔的中心轴线共线，所述预燃室本体具有朝向所述燃烧室设置的底端以及与所述底端相对且设置有开口的顶端，所述底端设有通孔，以形成连通至所述燃烧室的喷嘴，所述通孔的中心轴线与所述预燃室的中心轴线呈夹角设置；
安装套，固定安装于所述安装孔内且位于所述预燃室本体远离所述燃烧室的一侧，以限制所述预燃室本体沿其轴向移动，所述安装套形成有安装通道，所述安装通道与所述预燃室连通；以及，
火花塞，安装在所述安装通道中，所述火花塞的喷嘴伸入至所述预燃室内，用以在所述预燃室本体内进行点火；
其中，经由所述喷嘴喷出的火焰的中心线与所述燃烧室的中心轴线平行或共线。
2.如权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述顶端设有限位部，所述安装孔的内壁设有配合部，所述配合部用以与所述限位部配合，以限制所述预燃室本体沿其轴向转动。
3.如权利要求2所述的预燃室结构，其特征在于，所述限位部和所述配合部其中之一为限位凸起，另一为与所述限位凸起配合的凹槽。
4.如权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述底端呈球形面设置，所述通孔设置有多个，多个所述通孔均匀分布在圆心与所述预燃室的中心轴线重合的圆上。
5.如权利要求4所述的预燃室结构，其特征在于，多个所述通孔包括至少一组喷射孔，每组所述喷射孔包括相对于所述预燃室的中心轴线对称设置的两个喷射孔，每一所述喷射孔的中心线与所述燃烧室的中心轴线之间的夹角为45～75°。
6.如权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述安装套与所述气缸盖之间螺纹连接；和/或，
所述火花塞与所述安装套之间螺纹连接。
7.如权利要求6所述的预燃室结构，其特征在于，所述安装套远离所述预燃室本体的一端设有第一拧紧部，所述第一拧紧部用以与拆装工具相适配。
8.如权利要求6所述的预燃室结构，其特征在于，所述火花塞设有第二拧紧部，用以与拆装工具相适配。
9.一种燃烧发动机，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的预燃室结构。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的预燃室结构。
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