CN114961974A - 一种发动机被动预燃烧室及发动机 - Google Patents

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姚克甫
黄家贵
李志敏
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Abstract

本发明公开了一种发动机被动预燃烧室及发动机，包括缸体和安装于缸体上的缸盖，缸盖内设置有同时与缸体连通的进气道和排气道；缸盖内预留有预燃烧室，预燃烧室内安装有火花塞，预燃烧室的出口处安装有喷嘴；缸盖内还设有连通预燃烧室和进气道的补气道，预燃烧室内固定设置有衬套，衬套内移动设有可开启或者关闭补气道的气阀，气阀连接有驱动所述气阀上下移动的驱动结构。本发明的发动机被动预燃烧室提升了预燃室内混合气体的浓度，有效改善了预燃室内的混合油气浓度，使得预燃室内的燃烧更加充分稳定；提升发动机的热效率，实现更低的空燃比燃烧技术。

Description

一种发动机被动预燃烧室及发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机被动预燃烧室及发动机。
背景技术
现有技术中发动机一般采用火花塞点火，将火花塞直接安装在气缸盖上，火花塞的电极深入发动机的燃烧室。为提高发动机的热效率，部分发动机上已经应用了预燃烧技术。预燃烧可以分为主动预燃烧与被动预燃烧：主动预燃烧室因为需要增加一套喷油系统，对于控制精度、成本、制造安装过程都有一定的挑战性，油路较为复杂，没有广泛采用主动预燃烧技术；现有技术中的发动机被动预燃烧室具有无法实现稀薄燃烧的缺点，在发动机低速工况，被动预燃烧室内的气体含量低，引起换气不通畅，进而引起发动机燃烧不稳定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种发动机被动预燃烧室，解决技术问题：发动机低速工况下，被动预燃烧室内的气体含量低，引起换气不通畅，进而引起发动机燃烧不稳定；本发明的另外一个目的在于提供一种发动机。
为了实现上述目的，本发明提供一种发动机被动预燃烧室，包括缸体和安装于所述缸体上的缸盖，所述缸盖内设置有同时与所述缸体连通的进气道和排气道；
所述缸盖内预留有预燃烧室，所述预燃烧室内安装有火花塞，所述预燃烧室的出口处安装有喷嘴；
所述缸盖内还设有连通所述预燃烧室和所述进气道的补气道，所述预燃烧室内固定设置有衬套，所述衬套内移动设有可开启或者关闭所述补气道的气阀，所述气阀连接有驱动所述气阀上下移动的驱动结构。
作为优选方案，还包括ECU、设置于缸体内的爆震传感器和设置于车辆的排气管处的氧传感器，所述爆震传感器、所述氧传感器和所述驱动结构均与ECU电信号连接；
所述爆震传感器和所述氧传感器将感应的发动机的气体燃烧数值传递至ECU，ECU控制驱动结构以驱动所述气阀移动。
作为优选方案，所述气阀连接有滑动穿过所述衬套的阀杆，所述阀杆的远离所述气阀的一侧表面设置有第一齿轮，所述驱动结构包括控制电机，所述控制电机的输出轴上安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述控制电机与ECU电信号连接。
作为优选方案，所述预燃烧室内壁设置有用于安装控制电机的电机固定支架。
作为优选方案，所述气阀为柔性喇叭状结构，所述阀杆可在所述控制电机的驱动下挤压气阀，以使气阀贴合在预燃烧室内的补气道开口处。
作为优选方案，所述缸盖内还设有用于开启或者关闭所述进气道与缸体之间的连通进气阀和用于开启或者关闭所述排气道与缸体之间的连通的排气阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实施例的发动机被动预燃烧室包括缸体和安装于缸体上的缸盖，缸盖内设置有同时与缸体连通的进气道和排气道；缸盖内预留有预燃烧室，预燃烧室内安装有火花塞，预燃烧室的出口处安装有喷嘴；缸盖内还设有连通预燃烧室和进气道的补气道，预燃烧室内固定设置有衬套，衬套内移动设有可开启或者关闭补气道的气阀，气阀连接有驱动所述气阀上下移动的驱动结构。发动机低速工况下，被动预燃烧室内的气体含量低时，气阀开启补气道，进气道内的气体流入预燃室，将上一次预燃室内燃烧剩余的少量气体推入气缸中，换气通畅，使发动机燃烧稳定；提升了预燃室内混合气体的浓度，有效改善了预燃室内的混合油气浓度，使得预燃室内的燃烧更加充分稳定；提升发动机的热效率，实现更低的空燃比燃烧技术。
附图说明
图1是本发明的发动机被动预燃烧室的结构示意图；
图2是驱动结构的结构示意图。
图中，1、缸体，2、缸盖，3、进气道，4、排气道，5、预燃烧室，6、火花塞，7、喷嘴，8、补气道，9、衬套，10、气阀，11、阀杆，12、第一齿轮，13、控制电机，14、第二齿轮，15、电机固定支架，17、进气阀，18、排气阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1-图2所示，本发明优选实施例的一种发动机被动预燃烧室5，其包括缸体1和安装于缸体1上的缸盖2，缸盖2内设置有同时与缸体1连通的进气道3和排气道4；缸盖2内预留有预燃烧室5，预燃烧室5内安装有火花塞6，预燃烧室5的出口处安装有喷嘴7；缸盖2内还设有连通预燃烧室5和进气道3的补气道8，预燃烧室5内固定设置有衬套9，衬套9内移动设有可开启或者关闭补气道8的气阀10，气阀10连接有驱动气阀10上下移动的驱动结构。发动机低速工况下，被动预燃烧室5内的气体含量低时，气阀10开启补气道8，进气道3内的气体流入预燃室，将上一次预燃室内燃烧剩余的少量气体推入气缸中，换气通畅，使发动机燃烧稳定；提升了预燃室内混合气体的浓度，有效改善了预燃室内的混合油气浓度，使得预燃室内的燃烧更加充分稳定；提升发动机的热效率，实现更低的空燃比燃烧技术。
具体的，本申请的发动机被动预燃烧室5还包括车辆的ECU，在缸体1内设置爆震传感器，在车辆的排气管处设置氧传感器，爆震传感器、氧传感器和驱动结构均与ECU电信号连接；爆震传感器和氧传感器将感应到的发动机的气体燃烧数值传递至ECU，ECU控制驱动结构运动以驱动气阀10移动，气阀10开启，进气道3通过补气道8与与燃烧室连通，进气道3内的气体流入预燃室，将上一次预燃室内燃烧剩余的少量气体推入气缸中，换气通畅，使发动机燃烧稳定，且有效改善了预燃室内的混合油气浓度，使得预燃室内的燃烧更加充分稳定。同时，在燃烧室内燃烧稳定时，爆震传感器和氧传感器将感应到的发动机的气体燃烧数值传递至ECU，ECU控制驱动结构运动以驱动气阀10移动，气阀10关闭。
进一步的，驱动结构的具体结构为：气阀10连接有滑动穿过衬套9的阀杆11，阀杆11的远离气阀10的一侧表面设置有第一齿轮12，驱动结构包括控制电机13，控制电机13的输出轴上安装有与第一齿轮12啮合的第二齿轮14，控制电机13与ECU电信号连接。控制电机13接收ECU的控制信息转动，驱动第二齿轮14转动，同时使第一齿轮12转动，以带动阀杆11正转或者反转实现气阀10的上下运动，从而控制预燃烧室5与进气道3之间的通断。
进一步的，预燃烧室5内壁设置有用于安装控制电机13的电机固定支架15，用于固定电机；电机固定支架15可以设置为网状结构或者呈圆弧状的固定板，本申请的实施例中，电机固定支架15为圆弧状的固定板，圆弧状的固定板的两端的边缘通过螺栓与与燃烧室连接，电机设置于圆弧内。
其中，本申请的实施例中，气阀10为柔性喇叭状结构，阀杆11可在控制电机13的驱动下挤压气阀10，以使气阀10贴合在预燃烧室5内的补气道8开口处，密封补气道8的开口。
本申请中，缸盖2内还设有用于开启或者关闭进气道3与缸体1之间的连通进气阀17和用于开启或者关闭排气道4与缸体1之间的连通的排气阀18。
一种发动机的实施例，包括上述的发动机被动预燃烧室。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机被动预燃烧室，其特征在于，包括缸体和安装于所述缸体上的缸盖，所述缸盖内设置有同时与所述缸体连通的进气道和排气道；
所述缸盖内预留有预燃烧室，所述预燃烧室内安装有火花塞，所述预燃烧室的出口处安装有喷嘴；
所述缸盖内还设有连通所述预燃烧室和所述进气道的补气道，所述预燃烧室内固定设置有衬套，所述衬套内移动设有可开启或者关闭所述补气道的气阀，所述气阀连接有驱动所述气阀上下移动的驱动结构。
2.如权利要求1所述的发动机被动预燃烧室，其特征在于，还包括ECU、设置于缸体内的爆震传感器和设置于车辆的排气管处的氧传感器，所述爆震传感器、所述氧传感器和所述驱动结构均与ECU电信号连接；
所述爆震传感器和所述氧传感器将感应的发动机的气体燃烧数值传递至ECU，ECU控制驱动结构以驱动所述气阀移动。
3.如权利要求2所述的发动机被动预燃烧室，其特征在于，所述气阀连接有滑动穿过所述衬套的阀杆，所述阀杆的远离所述气阀的一侧表面设置有第一齿轮，所述驱动结构包括控制电机，所述控制电机的输出轴上安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述控制电机与ECU电信号连接。
4.如权利要求3所述的发动机被动预燃烧室，其特征在于，所述预燃烧室内壁设置有用于安装控制电机的电机固定支架。
5.如权利要求1所述的发动机被动预燃烧室，其特征在于，所述气阀为柔性喇叭状结构，所述阀杆可在所述控制电机的驱动下挤压气阀，以使气阀贴合在预燃烧室内的补气道开口处。
6.如权利要求1所述的发动机被动预燃烧室，其特征在于，所述缸盖内还设有用于开启或者关闭所述进气道与缸体之间的连通进气阀和用于开启或者关闭所述排气道与缸体之间的连通的排气阀。
7.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的发动机被动预燃烧室。
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