CN1252489A - 环形燃烧室 - Google Patents

Abstract

环形燃烧室:燃烧室环形状绕在活塞顶部的周边上,这种燃烧室的火焰传播速度非常快,燃烧时间损失非常小,抗爆性能非常好,能够大幅度提高压缩比,使发动机燃料热效率明显提高,升功率、升扭矩明显加大,油耗明显降低。

Description

环形燃烧室

本发明属内燃发动机机领域。

现有量调节内燃发动机燃烧室都是半球形、蓬形结构，这种形状的燃烧室虽然结构紧凑、面容比小，但火焰传播速度慢，容易发生爆震，限制了压缩比的提高，严重地阻碍了量调节内燃机燃料热效率的提高；另一方面，这种燃烧室为了在上死点得到更大的爆发力，要求点火提前角度较大，造成燃烧前期(上死点前的燃烧期)可燃混合气燃烧份量比例大，使燃烧前期气缸压力大幅度升高，这个在燃烧前期就大幅度升高的气缸压力不但没有推动活塞作功输出功率，反而阻碍了活塞上行，消耗掉有用功；再有，这种燃烧室的燃烧后期(上死点后的燃烧期)燃烧时间较长，在发动机高速运转时，活塞明显下移后，可燃气才能完全燃烧，降低了燃烧后期的燃料热效率，燃烧时间损失大。

本发明的目的是：提高火焰传播速度，缩短燃烧时间，减小时间损失；提高抗爆能力，加大压缩比，提高热效率，提高升功率，降低油耗和排放污染。

本发明以下方式实现其目的：主燃烧室环形状绕在活塞顶部周边上，副燃烧室位于活塞顶面中点上，火花塞位于副燃烧室中点对应的气缸盖低平面上，活塞达到上死点时，活塞顶部凸台与气缸盖低平面的间隙形成副燃烧室通往主燃烧室的通道。

下面结合实施例进一步说明本发明：见附图一，压缩冲程，活塞向上运动，活塞顶部凸台与气缸盖的距离不断缩短，最终形成通道4，这一过程中，活塞顶部凸台与汽缸盖底平面之间的可燃混合气被挤压，迫使这部分混合气向主燃烧室1运动，由于活塞到达上死点时，主燃烧室1形成圆切面结构，结果使主燃烧室1的混合气形成强烈的涡流运动。当活塞即将到达上死点时，火花塞3适时跳火，点燃副燃烧室2的可燃混合气，由于副燃烧室2的容积很小，很短的火焰传播距离就能使副燃烧室2的可燃混合气完全燃烧，此时，副燃烧室2燃烧膨胀产生的压力把火焰前锋以很快的速度通过通道4推向主燃烧室1，这个作用力不但加快了火焰传播速度，还加强了主燃烧室1的涡流运动。火焰前锋到达主燃烧室1的时刻，也就是活塞到达上死点的时刻，在这一过程中，本发明不但火焰传播速度快，而且总体混合气燃烧份量比例少(因为副燃烧室2的容积和通道4的容积都很小)，结果使燃烧前期(上死点前的燃烧期)气缸压力上升较少，与现有技术对比，本发明就大幅度降低了压缩冲程活塞上行阻力，使发动机效率得到进一步提高。当活塞到达上死点时，火焰前锋已经达到主燃烧室1，此刻，主燃烧室1的可燃混合气正在高速涡流运动，而且火焰前锋距离终点很近，这两个有利因素使主燃烧室1的混合气很快就完全燃烧，后期燃烧时间很短，时间损失大幅度降低，发动机热效率又得到进一步提高。

本发明在整个燃烧过程中，由于前期燃烧压力低，温度低、速度快，再加上通道4的隔离作用，使前期燃烧压力和热辐射对后期燃烧的可燃气影响非常小，消除了因前期燃烧膨胀和热辐射造成的爆震现象；在燃烧后期，由于火焰前锋离终点很近，再加上混合气的强涡流运动，使得主燃烧期非常短，终燃部分的混合气在这样短的时间内，跟本就来不及焰前反应自行着火，火焰前锋早就到达终点，从而大幅度降低了爆震的可能性，发动机压缩比就能够大幅度提高，热效率大幅度提高，发动机的升功率、升扭矩明显加大，油耗明显降低。另一方面，由于整个燃烧过程的未燃混合气、已燃混合气、火焰前锋，它们都在高速运动，这些运动气体对缸壁冷面的可燃混合气实行冲刷，结果使缸壁冷面的未燃碳氢化合物排放量大幅度降低，发动机排放性能得到明显改善。

总结上述，本发明的主要特点是：火焰传播速度快，燃烧及时，时间损失小，抗爆性能好，压缩比大，热效率高，升功率大，油耗低。

Claims (1)

1. 一种量调节内燃发动机燃烧室，其特征是：主燃烧室环形状绕在活塞顶部的周边上，副燃烧室位于活塞顶面中心点，火花塞位于副燃烧室中点对应的气缸盖低平面上，活塞达到上死点时，活塞顶平面凸台与气缸盖低平面之间的间隙形成副燃烧室通往主燃烧室的通道。