CN115182825A - 甲醇发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种甲醇发动机和车辆，其中甲醇发动机包括：缸体、缸套、缸盖和甲醇喷油器，缸体设有缸筒，缸套设于缸筒，缸盖设于缸体，缸盖的底部与缸套限制出燃烧室，缸盖设有连通燃烧室的进气道，进气道包括进气主流道、及连通进气主流道的第一进气支路和第二进气支路，第一进气支路通过第一进气门与燃烧室通断，第二进气支路通过第二进气门与燃烧室通断，第一进气支路的半径大于第二进气支路的半径，甲醇喷油器设于进气主流道，甲醇喷油器用以朝第一进气支路和第二进气支路喷射甲醇。本发明的技术方案旨在减少进气道附着的甲醇液体，从而减少缸套附着的甲醇液体，进而减小缸套磨损程度。

Description

甲醇发动机和车辆

技术领域

本发明涉及甲醇发动机技术领域，特别涉及一种甲醇发动机和车辆。

背景技术

目前，现有的甲醇发动机将甲醇喷油器布设在进气道内，使得进气道附着有较多甲醇液体，该甲醇液体会在进气门开启后随进气流甩在缸套上，使得缸套附着有较多甲醇液体，从而使得缸套易于磨损。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种甲醇发动机，旨在减少进气道附着的甲醇液体，从而减少缸套附着的甲醇液体，进而减小缸套磨损程度。

为实现上述目的，本发明提出的甲醇发动机包括：

缸体，设有缸筒；

缸套，设于所述缸筒；

缸盖，设于所述缸体，所述缸盖的底部与所述缸套限制出燃烧室，所述缸盖设有连通所述燃烧室的进气道，所述进气道包括进气主流道、及连通所述进气主流道的第一进气支路和第二进气支路，所述第一进气支路通过第一进气门与所述燃烧室通断，所述第二进气支路通过第二进气门与所述燃烧室通断，所述第一进气支路的半径大于所述第二进气支路的半径；以及

甲醇喷油器，设于所述进气主流道，所述甲醇喷油器用以朝所述第一进气支路和所述第二进气支路喷射甲醇。

可选地，其特征在于，所述甲醇喷油器的喷射口朝所述第一进气支路偏置。

可选地，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心、所述甲醇喷油器的投影的中心、及所述第一进气门的投影的中心在第一直线上，所述第一进气支路自所述甲醇喷油器的中心朝所述第一进气门的中心延伸。

可选地，所述甲醇喷油器的中心到所述第一进气门的中心连线为所述第一进气支路的中心线。

可选地，所述第二进气支路的延伸线为弧线，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述第二进气支路的投影具有绕所述燃烧室的投影的中心的趋势。

可选地，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心与所述第二进气门的投影的中心的连线与所述第二进气支路的投影延伸线相垂直。

可选地，所述第二进气支路在靠近第二进气门的延伸方向上呈渐缩设置。

可选地，所述第一进气支路的延伸方向与所述第二进气支路的延伸方向相交于所述燃烧室内。

可选地，所述缸盖还设有排气道，所述排气道通过两个排气门与所述燃烧室通断。

本发明还提出一种车辆，该车辆包括前述的甲醇发动机。

本发明的技术方案中，甲醇喷油器朝第一进气支路和第二进气支路喷射甲醇，第一进气支路的半径大于第二进气支路，使得第一进气支路附着的甲醇液体较少，减少了进气道附着的甲醇液体，从而减少缸套附着的甲醇液体，进而减小缸套磨损程度，可以理解，缸套通常涂抹有润滑油，使得活塞与缸套相对滑动时较为顺滑，减少缸套附着的甲醇液体可以有效减小润滑油的稀释程度，使得活塞与缸套之间的摩擦力较小，使得缸套不易磨损，此外，减少缸套附着的甲醇液体，使得燃烧室内的混合气体中甲醇和空气的浓度比较为可控，避免混合气体异常燃烧，再者，第一进气支路的半径较大可使得有大量的甲醇喷雾进入缸套内，同时又由于甲醇的高气化潜热，降低了缸套内的温度，使得缸套内的气压较低，引导较多气体自第一进气支路进入缸套内，提高了进气量，第一进气支路的半径较大，有利于引导较多气体进入缸套内，降低压缩功和爆震倾向。

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为本发明甲醇发动机一实施例的部分结构示意图；

图2为图1隐藏掉进气主流道和第一进气支路的结构示意图；

图3为图1隐藏掉排气门的结构示意图。

附图标号说明：

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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，现有的甲醇发动机将甲醇喷油器布设在进气道内，使得进气道附着有较多甲醇液体，该甲醇液体会在气流的作用下甩在缸套上，使得缸套附着有较多甲醇液体，从而使得缸套易于磨损。本发明提出一种甲醇发动机，旨在减少进气道附着的甲醇液体，从而减少缸套附着的甲醇液体，进而减小缸套磨损程度。

参照图1至3，在本发明一实施例中，该甲醇发动机包括：

缸体，设有缸筒；

缸套，设于所述缸筒；

缸盖，设于所述缸体，所述缸盖的底部与所述缸套限制出燃烧室100，所述缸盖设有连通所述燃烧室100的进气道200，所述进气道200包括进气主流道210、及连通所述进气主流道210的第一进气支路211和第二进气支路212，所述第一进气支路211通过第一进气门300与所述燃烧室100通断，所述第二进气支路212通过第二进气门400与所述燃烧室100通断，所述第一进气支路211的半径大于所述第二进气支路212的半径；以及

甲醇喷油器，设于所述进气主流道210，所述甲醇喷油器用以朝所述第一进气支路211和所述第二进气支路212喷射甲醇。

本发明的技术方案中，甲醇喷油器朝第一进气支路211和第二进气支路212喷射甲醇，第一进气支路211的半径大于第二进气支路212，第一进气支路211的半径较大，使得第一进气支路211附着的甲醇液体较少，减少了进气道200附着的甲醇液体，从而减少缸套附着的甲醇液体，进而减小缸套磨损程度，可以理解，缸套通常涂抹有润滑油，使得活塞与缸套相对滑动时较为顺滑，减少缸套附着的甲醇液体可以有效减小润滑油的稀释程度，使得活塞与缸套之间的摩擦力较小，使得缸套不易磨损，此外，减少缸套附着的甲醇液体，使得燃烧室100内的混合气体中甲醇和空气的浓度比较为可控，避免混合气体异常燃烧，再者，第一进气支路211的半径较大可使得有大量的甲醇喷雾进入缸套内，同时又由于甲醇的高气化潜热，降低了缸套内的温度，使得缸套内的气压较低，引导较多气体自第一进气支路211进入缸套内，提高了进气量，第一进气支路211的半径较大，有利于引导较多气体进入缸套内，降低压缩功和爆震倾向。

值得一提的是，第一进气门300的半径大于第二进气门400，以分别与第一进气支路211和第二进气支路212相适应。

需要指出的是，此处的甲醇液体指的是甲醇喷油器喷出的部分甲醇喷雾汇集在一起未及时蒸发形成的。

可选地，在一实施例中，所述甲醇喷油器的喷射口朝所述第一进气支路211偏置，如此，使得较多甲醇进入第一进气支路211，进入第一进气支路211的甲醇量大于进入第二进气支路212的量，大部分甲醇通过半径较大的第一进气支路211进入缸套内，减少了进气道200的附着的甲醇液体，第二进气支路212可以起到辅助进气的作用。然本设计不限于此，于其他实施例中，若有需求，甲醇喷油器的喷射口可朝第二进气支路212偏置。

可选地，在一实施例中，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心110、所述甲醇喷油器的投影的中心、及所述第一进气门的投影的中心310在第一直线710上，所述第一进气支路211自所述甲醇喷油器的中心朝所述第一进气门300的中心延伸，如此，甲醇喷油器喷射出的甲醇到缸套的壁面的距离较远，充分利用甲醇喷油器的贯穿距，减少附着在缸套的壁面的甲醇液体，此外，可以理解的是，第一进气支路211为倾斜延伸的通道，第一进气支路211能产生较高的滚流，较高的滚流可以使喷入缸内的甲醇喷雾更好地与空气混合。然本设计不限于此，于其他实施例中，第一进气支路211沿燃烧室100的轴线方向延伸，以减少甲醇液体附着于缸套的壁面。

需要指出的是，本文所说的甲醇喷油器的投影的中心也可以理解为甲醇喷油器的安装位的投影的中心600。

可选地，在一实施例中，所述甲醇喷油器的中心到所述第一进气门300的中心连线为所述第一进气支路211的中心线，如此，甲醇喷油器喷出的甲醇到第一进气支路211的壁面的最小值较大，减少进气道200和缸套的壁面附着的甲醇液体。然本设计不限于此，于其他实施例中，该连线在第一进气支路211的中心线的上方，因为甲醇在重力的作用下较易到达第一进气支路211的壁面的下方，而较难到达第一进气支路211的壁面的上方，如此设置可使得甲醇较难附着于第一进气支路211的壁面。

可选地，在一实施例中，所述第二进气支路212的延伸线为弧线，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述第二进气支路212的投影具有绕所述燃烧室的投影的中心110的趋势，如此，可使得通过第二进气支路212进入缸套内的气体产生涡流，有利于甲醇和空气混合。然本设计不限于此，于其他实施例中，第二进气支路212可沿燃烧室100的轴线方向延伸，以减少甲醇液体附着于缸套的壁面上。

可选地，在一实施例中，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心110与所述第二进气门的投影的中心410的连线与所述第二进气支路212的投影延伸线213相垂直，如此，通过第二进气支路212进入缸套的气体可减小与缸套的壁面作用时的能量消耗，更有利于甲醇和空气混合，具体而言，所述燃烧室的投影的中心110与所述第二进气门的投影的中心410的连线为第二直线720。

可选地，在一实施例中，所述第二进气支路212在靠近第二进气门400的延伸方向上呈渐缩设置，如此，通过第二进气支路212进入缸套内的气体流速较快，有利于甲醇和空气混合。然本设计不限于此，于其他实施例中，第二进气支路212在靠近第二进气门400的延伸方向上呈渐扩设置，以减少第二进气支路212的壁面附着的甲醇液体。

可选地，在一实施例中，所述第一进气支路211的延伸方向与所述第二进气支路212的延伸方向相交于所述燃烧室100内，如此，通过第一进气支路211进入缸套内的气体和通过第二进气支路212进入缸套内的气体会交汇在一起，形成更加强劲的气流，有利于甲醇和空气充分混合，也有利于该混合气体充分燃烧。

可选地，在一实施例中，所述第二进气支路212在靠近第二进气门400的延伸方向上呈渐缩设置，使得自第一进气支路211进入缸套内的第一气体810比自第二进气支路212进入缸套内的第二气体820更慢地进入缸套内，第二气体820会先于第一气体810到达第一进气支路211的延伸方向与第二进气支路212的延伸方向的相交处，第二气体820在该交汇处形成气流壁，由于甲醇喷油器朝第一进气支路211偏置，第一气体810含有的甲醇量比第二气体820多，在第一气体810的流动方向上，第一气体810会先撞上第二气体820，第二气体820形成的气流壁可以阻碍第二气体820冲击缸套的壁面，壁面甲醇含量较多的第二气体820直接冲击缸套的壁面，此外，在第一气体810的流动方向上，第二气体820相较于第一气体810更靠近缸套的壁面，但由于第二气体820的甲醇含量较少，在缸套的壁面难以形成甲醇液体，如此，减少缸套的壁面附着的甲醇液体。

此外，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心110、所述甲醇喷油器的投影的中心、及所述第一进气门的投影的中心310在第一直线710上，所述第一进气支路211自所述甲醇喷油器的中心朝所述第一进气门300的中心延伸，所述第二进气支路212的延伸线为弧线，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述第二进气支路212的投影具有绕所述燃烧室的投影的中心110的趋势，在垂直于所述燃烧室100的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心110与所述第二进气门的投影的中心410的连线与所述第二进气支路212的投影延伸线213相垂直，如此，第一气体810和第二气体820相碰撞后会形成较为强劲的斜轴涡流，有利于甲醇与空气更好地雾化和混合，也有利于该混合气体燃烧。

可选地，在一实施例中，所述甲醇发动机还包括排气道，所述排气道通过两个排气门500连通所述燃烧室100，如此，有利于混合气体燃烧后快速排出。当然，在其他实施例中，可以根据实际需求设置排气门500的数量。

值得一提的是，本方案的甲醇发动机可但不限于利用现有的柴油发动机做进一步的开发，例如利用现有的柴油发动机的缸体和缸套，通过改变进气道200和甲醇喷油嘴的方式开发出甲醇发动机，如此，可以节省开发甲醇发动机的成本，其中，现有的柴油发动机的第一进气门300和第二进气门400的连线与进排气方向呈α角，进排气方向为进气侧到排气侧的方向，其中进气侧为燃烧室100靠近进气主流道210的一侧，排气侧为燃烧室100靠近排气主流道的一侧。

本发明还提出一种车辆，该车辆包括前述的甲醇发动机，该甲醇发动机的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，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)

1.一种甲醇发动机，其特征在于，包括：

缸体，设有缸筒；

缸套，设于所述缸筒；

缸盖，设于所述缸体，所述缸盖的底部与所述缸套限制出燃烧室，所述缸盖设有连通所述燃烧室的进气道，所述进气道包括进气主流道、及连通所述进气主流道的第一进气支路和第二进气支路，所述第一进气支路通过第一进气门与所述燃烧室通断，所述第二进气支路通过第二进气门与所述燃烧室通断，所述第一进气支路的半径大于所述第二进气支路的半径；以及

甲醇喷油器，设于所述进气主流道，所述甲醇喷油器用以朝所述第一进气支路和所述第二进气支路喷射甲醇。

2.如权利要求1所述的甲醇发动机，其特征在于，所述甲醇喷油器的喷射口朝所述第一进气支路偏置。

3.如权利要求1所述的甲醇发动机，其特征在于，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心、所述甲醇喷油器的投影的中心、及所述第一进气门的投影的中心在第一直线上，所述第一进气支路自所述甲醇喷油器的中心朝所述第一进气门的中心延伸。

4.如权利要求3所述的甲醇发动机，其特征在于，所述甲醇喷油器的中心到所述第一进气门的中心连线为所述第一进气支路的中心线。

5.如权利要求1所述的甲醇发动机，其特征在于，所述第二进气支路的延伸线为弧线，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述第二进气支路的投影具有绕所述燃烧室的投影的中心的趋势。

6.如权利要求5所述的甲醇发动机，其特征在于，在垂直于所述燃烧室的轴线的平面上，所述燃烧室的投影的中心与所述第二进气门的投影的中心的连线与所述第二进气支路的投影延伸线相垂直。

7.如权利要求6所述的甲醇发动机，其特征在于，所述第二进气支路在靠近第二进气门的延伸方向上呈渐缩设置。

8.如权利要求1所述的甲醇发动机，其特征在于，所述第一进气支路的延伸方向与所述第二进气支路的延伸方向相交于所述燃烧室内。

9.如权利要求1所述的甲醇发动机，其特征在于，所述缸盖还设有排气道，所述排气道通过两个排气门与所述燃烧室通断。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的甲醇发动机。

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