CN115111049A - 一种高湍动能燃烧系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高湍动能燃烧系统及发动机，包括缸盖和位于所述缸盖下方的气缸，其所述缸盖和所述气缸之间形成有燃烧室，所述燃烧室包括位于所述缸盖内的燃烧室顶部和位于所述气缸内的燃烧室底部，所述燃烧室顶部具有缸盖挤气面；所述燃烧室底部具有活塞挤气面；所述活塞挤气面与所述缸盖挤气面相配合。通过本申请提出的高湍动能燃烧系统及发动机，可引导气流的走向，引导缸内气流的流动，可有效的提高气缸内的湍动能，提升了发动机的热效率。

Description

一种高湍动能燃烧系统及发动机

技术领域

本申请涉及发动机领域，特别是涉及一种高湍动能燃烧系统及发动机。

背景技术

近年来发动机的热效率成为评价发动机的经济性的重要指标。由于发动机的燃料会由于机械阻力损耗、泵损耗、排气损耗和冷却损耗等原因被浪费掉大部分，若能利用到被浪费掉的燃料的少部分，就能很大程度改善发动机的经济性。

而相关技术中，发动机的热效率较低，使得燃料被浪费的问题没有得到很好的解决。因此，如何更高效地提高点火时刻缸内的燃烧效率便成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本申请提出了一种高湍动能燃烧系统及发动机，可引导气流的走向，引导缸内气流的流动，可有效的提高气缸内的湍动能，提升了发动机的热效率。

本发明的技术方案是：

一种高湍动能燃烧系统，包括缸盖和位于所述缸盖下方的气缸，所述缸盖和所述气缸之间形成有燃烧室，所述燃烧室包括位于所述缸盖内的燃烧室顶部和位于所述气缸内的燃烧室底部，

所述燃烧室顶部具有缸盖挤气面；

所述燃烧室底部具有活塞挤气面；

所述活塞挤气面与所述缸盖挤气面相配合。

可选地，所述缸盖挤气面包括进气挤气面、排气挤气面和两个中间挤气面；

所述燃烧室顶部还具有进气导流面和排气导流面，所述进气导流面与进气侧连通，所述排气导流面与排气侧连通，所述排气导流面和所述进气导流面的结合，用于提升所述进气侧进来的气流的滚流比。

可选地，所述进气挤气面位于所述缸盖的底面与所述进气导流面之间，所述排气挤气面位于所述缸盖的底面与所述排气导流面之间，两个所述中间挤气面相对设置且二者均位于所述进气挤气面与所述排气挤气面之间，所述进气导流面与所述排气导流面位于两个所述中间挤气面之间。

可选地，所述进气侧包括进气道和设于所述进气道处的两个进气门，所述进气导流面位于所述两个进气门之间；

所述排气侧包括排气道和设于所述排气道处的两个排气门，所述排气道导流面位于所述两个排气门之间；

所述进气道和所述排气道分别与所述燃烧室顶部连通。

可选地，所述进气门朝所述进气道的方向倾斜，所述进气门的轴线与所述气缸的轴线之间的夹角α₁不小于30°；

所述排气门朝所述排气道的方向倾斜，所述排气门的轴线与所述气缸的轴线之间的夹角α₂不大于20°；

所述燃烧室顶部的火花塞朝所述排气侧的方向倾斜，所述火花塞的轴线与气缸的轴线之间的夹角α₃>α₁-α₂。

可选地，所述进气导流面和所述排气导流面均为屋脊状；

所述排气导流面与所述缸盖的底面之间的夹角α₄≧0.5α₂且≦1.5α₂；

所述进气导流面与所述缸盖的底面之间的夹角α₅≧0.5α₁且≦1.5α₁。

可选地，所述火花塞的端部伸入所述燃烧室顶部内，所述火花塞的电极点火中心与所述气缸的轴线之间的距离D₁小于所述火花塞的直径D₂的一半，并且所述火花塞的电极点火中心与所述缸盖的底面之间的距离H₁≧D₁且＜D₂。

可选地，所述进气挤气面和所述排气挤气面均与所述缸盖的底面位于同一水平面上；

所述中间挤气面具有圆弧曲面，所述圆弧曲面的中心朝向所述气缸的内侧，且所述中间挤气面的切线与所述缸盖的底面之间的夹角α₆≧α₁+α₂且≧2(α₁+α₂)。

可选地，所述燃烧室底部具有相对所述气缸的轴线对称的弧形部，所述活塞挤气面位于所述弧形部的周围，且所述弧形部的半径R不小于气缸的直径D3且不大于三倍的D3。

可选地，所述气缸内设有活塞，活塞顶部分别形成活塞顶面和所述燃烧室底部，所述活塞挤气面与所述活塞顶面平行；

其中，所述燃烧室底部的最低点与所述活塞顶面之间的距离H₂≧H₁，且≦D₂。

相应的，本申请还提供一种发动机，装配有如上所述的高湍动能燃烧系统。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本发明提供的一种高湍动能燃烧系统，包括缸盖和位于缸盖下方的气缸，缸盖和气缸之间形成有燃烧室，燃烧室包括位于缸盖内的燃烧室顶部和位于气缸内的燃烧室底部，所述燃烧室顶部具有缸盖挤气面；所述燃烧室底部具有活塞挤气面；所述活塞挤气面与所述缸盖挤气面相配合。通过本发明提供的燃烧系统，通过同时优化燃烧室顶部和燃烧室底部，使缸盖挤气面与活塞挤气面配合，提升了缸内气流的滚流比、提高了缸内的湍动能，实现高湍动能的需求、提升了气流的燃烧速度，从而有效地提高了发动机的热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例示出的高湍动能燃烧系统的俯视图；

图2是本申请一实施例示出的高湍动能燃烧系统的其沿图1中的B-B方向的剖面图B；

图3是本申请一实施例示出的高湍动能燃烧系统的其沿图1中的A-A方向的剖面图A；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是本申请一实施例示出的高湍动能燃烧系统的其沿图1中的C-C方向的剖面图C；

图6是图5中C处的局部放大图；

图7是本申请一实施例示出高湍动能燃烧系统的缸盖的俯视图；

图8是本申请一实施例示出高湍动能燃烧系统的湍动能分布示意图；

图9是本申请一实施例示出高湍动能燃烧系统的湍动能速度场示意图；

图10是本申请一实施例示出高湍动能燃烧系统的当量比分布示意图。

附图标记说明：

00、燃烧系统；1、进气门；2、进气门导管；3、进气道；4、缸盖；5、活塞；51、燃烧室底部；52、活塞挤气面；6、气缸；7、排气门导管；8、排气门；9、燃烧室顶部；91、进气挤气面；92、排气挤气面；93、中间挤气面；95、进气导流面；96、排气导流面；10、火花塞；101、火花塞的电极点火中心；α₁、进气门的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α₂、排气门的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α₃、火花塞的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α₄、排气导流面与缸盖的底面之间的夹角；α₅、进气导流面与缸盖的底面之间的夹角；α₆、中间挤气面的切线与缸盖的底面之间的夹角；D₁、火花塞的电极点火中心与气缸的轴线之间的距离；D₂、火花塞的直径；D₃、气缸的直径；H₁、火花塞的电极点火中心与缸盖的底面之间的距离；H₂、活塞挤气面与活塞顶面之间的距离；R、燃烧室底部的半径。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

当今，如何提高发动机的热效率成为各工厂的研究目标。其中提升热效率最有效的办法为提升燃烧速度，其中提升燃烧速度的主流方式是提升点火时刻缸内的湍动能。而提升湍动能的常规操作是提升进气道滚流比和优化燃烧室，但是在有限的配气及缸盖布置结构下，进气道滚流比的提升难度大。即使配气能提高到极限，使新鲜空气的流动到极限，又会伴随进气噪声，还会导致进气失火的问题产生。

鉴于上述情况，本发明提供了一种高湍动能燃烧系统及发动机，可安全高效地提升发动机的热效率。

实施例1:

图1示出了本发明的高湍动能燃烧系统00的俯视图；图2示出了本发明的高湍动能燃烧系统00的其沿图1中的B-B方向的剖面图B。参照图1和图2所示，本发明第一方面提供了一种高湍动能燃烧系统00，包括缸盖4和位于缸盖4下方的气缸6，缸盖4和气缸6之间形成有燃烧室，燃烧室包括位于缸盖4内的燃烧室顶部9和位于气缸6内的燃烧室底部51，燃烧室顶部9具有缸盖挤气面；燃烧室底部51具有活塞挤气面52；活塞挤气面52与缸盖挤气面相配合。

缸盖挤气面可引导燃烧室内壁面的气流朝燃烧室顶部9的火花塞10所在的燃烧区域流动，同时，活塞挤气面52也用于引导燃烧室内的气流向燃烧室顶部9的火花塞10所在的燃烧区域流动，缸盖挤气面与活塞挤气面52配合，提升了燃烧室内的热效率。

燃烧室由缸盖4和气缸6共同形成。燃烧室顶部9还具有进气侧，以及与进气侧连通的进气导流面95；排气侧，以及与排气侧连通的排气导流面96，进气导流面95与排气导流面96配合，提升从进气侧进来的气流的滚流比。混合气流先进入缸盖4内的进气侧，再进入缸盖4和气缸6共同形成的燃烧室内，通过气缸6与缸盖4的配合，点燃混合气流，从而转化为机械能对外做功。本发明设置进气导流面95，使混合气流先进入进气侧，再经过进气导流面95的引导，使混合气流分成多股气流后沿燃烧室的内壁面进入燃烧室内，多股气流同时在燃烧室内壁面高速运动，提高了混合气流的滚流比。

通过活塞挤气面52，推动经过进气导流面95引导后的位于燃烧室四周边缘的混合气流朝向火花塞10所在处流动，促使更多的混合气流参与湍流运动。本发明实现了高湍动能的需求，有效的提高混合气的燃烧速度和提高了发动机的热效率。

本发明采用双喷油气结构通入混合气流。新鲜空气进入进气侧内，在进气侧内部与喷油器喷出的油雾形成混合气流，同时在燃烧室内通过喷油器直接喷入油雾，与混合气流再次混合。其中新鲜空间和油雾的混合比由实际情况选择，喷油器的结构和原理属于现有技术，因此不再赘述。

图3为本发明示出的高湍动能燃烧系统00的其沿图1中的A-A方向的剖面图A；图4为图3中B处的放大图。参照图3和图4所示，缸盖挤气面包括进气挤气面91、排气挤气面92和两个中间挤气面93；燃烧室顶部9还具有进气导流面95和排气导流面96，进气导流面95与进气侧连通，排气导流面96与排气侧连通，排气导流面96和进气导流面95相配合，用于提升进气侧进来的气流的滚流比。其中，排气导流面96和进气导流面95共同形成屋脊状结构。由排气侧、排气导流面96、进气侧和进气导流面95共同形成具有屋脊状结构的燃烧室顶部9，混合气流从进气侧分成多股气流在燃烧室内流动，通过进气导流面95的导引，进入的气流先从进气导流面95往排气导流面96流动，并从排气导流面96折返汇合，形成滚流。并且气流经过沿进气导流面95和排气导流面96的面壁的引导而流动，保持气流流经燃烧室内的平顺性，提高了滚流的强度。

更具体地，进气侧包括进气道3和设于进气道3处的两个进气门1，进气门1用于开关进气道3，进气导流面95位于两个进气门1之间。排气侧包括排气道和设于排气道处的两个排气门8，排气门8用于开关排气道，排气道导流面位于两个排气门8之间。

其中进气道3和排气道分别与燃烧室顶部9连通，具体地，燃烧室顶部9的相对两侧分别开设有进气口和出气口，进气口与进气道3连通，出气口与排气道连通。并且进气门1的一端套设有进气门导管2，进气门1位于进气口处的另一端设有气门座圈；排气门8的一端套设有排气门导管7，排气门8位于排气口处的另一端设有气门座圈。

由于发动机是工作循环模式，进气门导管2保证进气门1的直线往复运动，排气门导管7保证排气门8的直线往复运动。气门座圈具有密封进气口和出气口的作用，气门座圈与进气门1和排气门8相配合，避免燃烧室内的气流泄漏。当然地，缸盖4还设有相应的伸缩机构保证进气门1和排气门8直线往复运动，伸缩机构采用的现有发动机安装的与进气门1和排气门8配合的阀门部和伸缩杆，阀门部带动伸缩杆的运动，从而伸缩杆穿设于缸盖4内并带动进气门1和排气门8的上下运动，使进气门1和排气门8与气门座圈配合开关进气道3和排气道。伸缩机构不在本发明旨在改进和保护的范围内，因此不过多陈述。

本发明的发动机的一次工作循环为：混合气流进入进气道3内，两个进气门1打开，活塞5下行，此时两个排气门8关闭，气流从进气口进入燃烧室内，通过进气导流面95的导引，位于气门座圈上侧的进气口处的气流沿进气导流面95往排气导流面96逆时针流动，并从排气导流面96折返汇合，形成正向滚流；位于气门座圈下侧的进气口处的气流从进气导流面95往排气导流面96顺时针流动，并从排气导流面96折返汇合，形成逆向滚流；逆向滚流与正向滚流混合，使缸内气流滚流强度最大程度提高。混合气流形成滚流流入燃烧室后，活塞5上行，推动混合气流点燃火花塞10，燃烧结束后，两个进气门1关闭，两个排气门8打开，燃烧后的气体从排气道排出。

如图2、图4和图9所示，燃烧室顶部9和燃烧室底部51合围成发动机的燃烧室。正向滚流和逆向滚流在燃烧室内沿同一个方向流动，并从进气导流面95均匀地流经燃烧室至排气导流面96，参与湍流运动的气流分布均匀。

作为本实施例的具体说明，进气门1和排气门8均设于燃烧室顶部9的屋脊状结构上，两个进气门1位于同一侧且对称，两个排气门8位于同一侧且对称。进气道3设于两个进气门1之间，排气道设于两个排气门8之间，火花塞10位于进气门1和排气门8之间并偏向排气道。从进气道3进入的气流通过进气导流面95的引导，在缸内形成高湍动能的气流后，活塞5上行，燃烧室底部51朝上运动，推动混合气流点燃火花塞10。活塞挤气面52将燃烧室四周边缘的气流引导往火花塞10处流动，促使更多的混合气流参与湍流运动，提高了缸内的湍动能。

实施例2：

下面再次结合附图对实施例作具体说明。α1、α2、α3、α4、α5、α6、D1、D2、D3、H1、H2和R分别代表如下所指，下文不再重复指明。

α1、进气门的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α2、排气门的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α3、火花塞的轴线与气缸的轴线之间的夹角；α4、排气导流面与缸盖的底面之间的夹角；α5、进气导流面与缸盖的底面之间的夹角；α6、中间挤气面的切线与缸盖的底面之间的夹角；D1、火花塞的电极点火中心与气缸的轴线之间的距离；D2、火花塞的直径；D3、气缸的直径；H1、火花塞的电极点火中心与缸盖的底面之间的距离；H2、活塞挤气面与活塞顶面之间的距离；R、燃烧室底部的半径。

在另外一个实施中，进气门1朝进气道3的方向倾斜，进气门1的轴线与气缸6的轴线之间的夹角α₁小于30°；排气门8朝排气道的方向倾斜，排气门8的轴线与气缸6的轴线之间的夹角α₂不大于20°；燃烧室顶部9的火花塞10朝排气侧的方向倾斜，火花塞10的轴线与气缸6的轴线之间的夹角α₃>α₁-α₂。上述夹角的合理配置，可以有效的利用进气门1和排气门8的盘部锥面结构，引导气体的流动，增加气缸内滚流强度，与燃烧室顶部9的屋脊面结构配合最大程度的提升了气流滚流比。

优选地，排气导流面96和进气导流面95共同形成屋脊状结构；排气导流面96与缸盖4的底面之间的夹角α₄≧0.5α₂且≦1.5α₂；进气导流面95与缸盖4的底面之间的夹角α₅≧0.5α₁且≦1.5α₁。即进气导流面95、排气导流面96与缸盖4的底面之间夹角在以上限定的范围内，一方面保证燃烧室顶部9的内部气流流过的平顺性，另一方面通过限定角度，使燃烧室顶部9与燃烧室底部51之间形成的燃烧室，可以保证气流在缸内混合得更充分。

更优选地，参照图7所示，图7是本发明示出的高湍动能燃烧系统的缸盖4的俯视图。缸盖挤气面包括进气挤气面91、排气挤气面92和两个中间挤气面93，具体地，进气挤气面91位于缸盖4的底面与进气导流面95之间，排气挤气面92位于缸盖4的底面与排气导流面96之间，两个中间挤气面93相对设置且二者均位于进气挤气面91与排气挤气面92之间，进气导流面95与排气导流面96位于两个中间挤气面93之间。由于气流沿进气导流面95和排气导流面96的壁面平顺流动，提升了气流的滚流强度的同时，仍会有残留的气流未参与燃烧室的中部火花塞10的燃烧，进气挤气面91、排气挤气面92和两个中间挤气面93引导燃烧室壁面的气流朝燃烧室的火花塞的电极点火中心101处流动，提高气流的燃烧效率。

进一步优选地，进气挤气面91和排气挤气面92均与缸盖4的底面位于同一水平面上；中间挤气面93具有圆弧曲面，圆弧曲面的中心朝向气缸6的内侧，且中间挤气面93的切线与缸盖4的底面之间的夹角α₆≧α₁+α₂且≦2(α₁+α₂)。通过上述夹角的设置，可以有效的减小燃烧室壁面的未参与燃烧的混合气流，促使更多的混合气流参与缸内的湍流流动，同时有效的降低火花塞10产生的电火花的传播路径，有效的降低的爆震发生的可能性。

实施例3：

参照图5和图6所示，图5是本发明示出的高湍动能燃烧系统的其沿图1中的C-C方向的剖面图C；图6是图5中C处的局部放大图。

在另外一个实施例中，火花塞10的端部伸入燃烧室顶部9内，火花塞的电极点火中心101与气缸6的轴线之间的距离D₁小于火花塞10的直径D₂的一半，并且火花塞的电极点火中心101与缸盖4底面之间的距离H₁≧D₁且＜D₂。火花塞10的端部伸入到燃烧室顶部9内，便于电火花的传递。其中火花塞的电极点火中心101为火花塞10的中心电极与接地电极的中心连线的中点。火花塞的电极点火中心101与气缸的轴线之间的距离D₁小于火花塞10的直径D₂的一半，并且火花塞的电极点火中心101与所述缸盖底面之间的距离H1≧D1且＜D2，使火花塞的电极点火中心101在限定范围内，有效的保证火花塞10的电极布置在缸内混合气流场能量较高的位置，便于火花塞10产生的电火花引燃能量较高的混合气流，利于火焰的形成，并促使火焰迅速向火花塞10周围传播，有效的提高混合气的燃烧效率；同时，有效的降低火焰传递至燃烧室周边的距离，降低爆震产生的可能性。

优选地，气缸6内设有活塞5，活塞5顶部分别形成活塞顶面和燃烧室底部51，活塞挤气面52与活塞5顶面平行；其中，燃烧室底部51的最低点与活塞5顶面之间的距离H₂≧H₁，且≦D₂。H₂在此限定范围内，可以有效的保证当活塞5运行到上止点时，火花塞的电极点火中心101与燃烧室底部51的顶面的距离，保证火花塞10的电极产生的电火花迅速直接的传递到燃烧室底部51的顶面附近，利于快速引燃燃烧室底部51壁面的高湍动能的混合气流，提高燃烧速度，有效的提高的混合气的燃烧效率，有效的提高的发动机的热效率。

实施例4：

在另外一个实施例中，燃烧室底部51具有相对气缸6的轴线对称的弧形部，活塞挤气面52位于弧形部的周围，且弧形部的半径R不小于气缸的直径D₃且不大于三倍的D₃(R≧D₃且≦3D₃)。弧形部的形状优选为圆球形或者椭球形圆滑弧面，便于缸内混合气流的滚流运动，通过限定燃烧室底部51的半径R在气缸6的直径D₃和3D₃之间，可以使燃烧室底部51的上部气流更稳定平顺的流动，更好的维持缸内滚流的运动趋势，更好的形成高滚流高湍动能运动核心，使高能量的混合气聚集在气缸中心，便于火花塞10更好的点燃混合气，提高燃烧效率，有效的提高的发动机的热效率。

如图8、图9和图10所示，图8是本发明示出高湍动能燃烧系统的湍动能分布示意图；图9是本发明示出高湍动能燃烧系统的湍动能速度场示意图；图10是本发明示出高湍动能燃烧系统的当量比分布示意图。通过湍动能分布、速度场和当量比分布结合，可以知道本发明提供的高湍动能燃烧系统经过进气导流面95和排气导流面96的配合，使气流分成多股沿壁面流动，位于同一方向流动的气流不仅具有高的滚流比，同时具有更多的气流参与湍流运动，具有高湍动能的气流参与到火花塞10附近有效做功，并且在燃烧室内均匀地分布，综合提高了缸内气流的燃烧速度、燃烧效率和燃烧安全，实现了有效提高发动机热效率的需求，打破了现有发动机的技术断层。

本发明适用于一种发动机，装配有如上的高湍动能燃烧系统。

本发明具有高湍动能燃烧系统的发动机具有极高的热效率，且有效降低了爆震事故的发生，具有极好的经济和社会效益，具有高价值的商业应用度。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

本发明仅仅讨论了四气门的发动机的应用实例，该发明同样适用于其他多气门发动机，比如三气门发动机、五气门发动机等，或者应用到单缸发动机、双缸发动机及三缸发动机等。

以上对本申请所提供的一种高湍动能燃烧系统及发动机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种高湍动能燃烧系统，包括缸盖和位于所述缸盖下方的气缸，其特征在于，所述缸盖和所述气缸之间形成有燃烧室，所述燃烧室包括位于所述缸盖内的燃烧室顶部和位于所述气缸内的燃烧室底部，

所述燃烧室顶部具有缸盖挤气面；

所述燃烧室底部具有活塞挤气面；

所述活塞挤气面与所述缸盖挤气面相配合。

2.根据权利要求1所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，所述缸盖挤气面包括进气挤气面、排气挤气面和两个中间挤气面；

所述燃烧室顶部还具有进气导流面和排气导流面，所述进气导流面与进气侧连通，所述排气导流面与排气侧连通，所述排气导流面和所述进气导流面相配合，用于提升所述进气侧进来的气流的滚流比。

3.根据权利要求2所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，所述进气挤气面位于所述缸盖的底面与所述进气导流面之间，所述排气挤气面位于所述缸盖的底面与所述排气导流面之间，两个所述中间挤气面相对设置且二者均位于所述进气挤气面与所述排气挤气面之间，所述进气导流面与所述排气导流面位于两个所述中间挤气面之间。

4.根据权利要求2所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，

所述进气侧包括进气道和设于所述进气道处的两个进气门，所述进气导流面位于所述两个进气门之间；

所述排气侧包括排气道和设于所述排气道处的两个排气门，所述排气道导流面位于所述两个排气门之间；

所述进气道和所述排气道分别与所述燃烧室顶部连通。

5.根据权利要求4所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，

所述进气门朝所述进气道的方向倾斜，所述进气门的轴线与所述气缸的轴线之间的夹角α₁小于30°；

所述排气门朝所述排气道的方向倾斜，所述排气门的轴线与所述气缸的轴线之间的夹角α₂不大于20°；

所述燃烧室顶部的火花塞朝所述排气侧的方向倾斜，所述火花塞的轴线与气缸的轴线之间的夹角α₃>α₁-α₂。

6.根据权利要求5所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，

所述进气导流面和所述排气导流面共同形成屋脊状结构；

所述排气导流面与所述缸盖的底面之间的夹角α₄≧0.5α₂且≦1.5α₂；

所述进气导流面与所述缸盖的底面之间的夹角α₅≧0.5α₁且≦1.5α₁。

7.根据权利要求1所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，火花塞的端部伸入所述燃烧室顶部内，所述火花塞的电极点火中心与所述气缸的轴线之间的距离D₁小于所述火花塞的直径D₂的一半，并且所述火花塞的电极点火中心与所述缸盖底面之间的距离H₁≧D₁且＜D₂。

8.根据权利要求5所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，所述进气挤气面和所述排气挤气面均与所述缸盖的底面位于同一水平面上；

所述中间挤气面具有圆弧曲面，所述圆弧曲面的中心朝向所述气缸的内侧，且所述中间挤气面的切线与所述缸盖的底面之间的夹角α₆≧α₁+α₂且≧2(α₁+α₂)。

9.根据权利要求1所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，所述燃烧室底部具有相对所述气缸的轴线对称的弧形部，所述活塞挤气面位于所述弧形部的周围，且所述弧形部的半径R不小于气缸的直径D₃且不大于三倍的D₃。

10.根据权利要求7所述的一种高湍动能燃烧系统，其特征在于，所述气缸内设有活塞，所述活塞顶部分别形成活塞顶面和所述燃烧室底部，所述活塞挤气面与所述活塞顶面平行；

其中，所述燃烧室底部的最低点与所述活塞顶面之间的距离H₂≧H₁，且≦D₂。

11.一种发动机，其特征在于，装配有如权利要求1-10任一项所述的高湍动能燃烧系统。

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