CN1316154C - 点燃式发动机预燃室燃烧系统 - Google Patents

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Abstract

一种可采用高压缩比和高空燃比的点燃式发动机预燃室燃烧系统，其属于发动机混合气形成和燃烧领域。由于安装在预燃室内的多孔喷嘴喷出的辅燃料束只在预燃室内形成过浓混合气，而主燃料束只在主燃烧室内形成稀混合气，尽管采用了较高的压缩比，但总的空燃比很大，在保证点燃的情况下，改善了发动机的经济性和排气污染。

Description

点燃式发动机预燃室燃烧系统
技术领域
本发明涉及一种可采用高压缩比和高空燃比的点燃式发动机预燃室燃烧系统，其属于发动机混合气形成和燃烧领域。
背景技术
众所周知，汽油或LPG等气体燃料较难自燃，故这类燃料发动机一直采用均质混合气并用外源点燃的燃烧方式。这样就存在两个问题：一是工作时混合气范围窄，α＝0.6～1.2(A/F＝9～18)，并且常在α＜1的浓混合气下工作，必然使发动机经济性差，并生成大量CO；二是理论和实践都已证明，提高压缩比是提高这类发动机热效率最有效的方法，但受到爆燃等不正常燃烧和排气污染的限制。目前点燃式发动机的有效热效率远不如压燃式的柴油机。为了解决点燃式发动机经济性和排气污染的问题，研究点燃式发动机采用新的燃烧方式是十分重要的。
发明内容
为了解决上述点燃式发动机混合气浓度范围窄和不能采用较高压缩比的问题，本发明提供一种点燃式发动机预燃室燃烧系统，该燃烧系统采用高压缩比和高空燃比，采用质调节，利用局部瞬时的低空燃比，确保正常点燃和迅速燃烧，以达到提高点燃式发动机的热效率和降低排气污染的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种点燃式发动机预燃室燃烧系统，它主要由一个气缸盖、活塞和气缸套组成的主燃烧室和一个设在气缸盖内的预燃室组成。一个多孔喷嘴伸入预燃室中，喷嘴喷出的燃料由辅燃料束和主燃料束组成，主燃料束直接从预燃室的出口进入主燃烧室，装在预燃室中的火花塞极易点燃由辅燃料束在预燃室内形成的过浓混合气，燃烧着的高温高压燃气经预燃室出口冲入主燃烧室，点燃由主燃料束在主燃烧室内形成的稀混合气，实现高压缩比和高空燃比的混合气迅速完全燃烧。这种燃烧系统的压缩比为9-20，空燃比为16-40。
上述技术方案的指导思想是：辅燃料束在火花塞周围形成极易点燃的浓混合气，在预燃室内形成一次混合和燃烧，燃烧产生的高温高压燃气冲入主燃烧室，形成二次混合和燃烧，由于此时活塞已越过上止点开始下行，有效地控制了最高燃烧压力。
本发明的有益效果是：由于安装在预燃室内的多孔喷嘴喷出的辅燃料束只在预燃室内形成过浓混合气，而主燃料束只在主燃烧室内形成稀混合气，尽管采用了较高的压缩比，但总的空燃比很大，在保证点燃的情况下，改善了发动机的经济性和排气污染。试验证明：压缩比为14，总空燃比为21时，燃油消耗率有明显下降，甚至比分隔式燃烧室的柴油机还好，污染可达欧洲III标准。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是点燃式发动机预燃室燃烧系统一个实施例的纵剖面构造图。
图2是预燃室部分的放大视图。
图中：1、气缸盖，2、活塞，3、气缸套，4、主燃烧室，5、预燃室，6、火花塞，7、镶体，8、喷嘴，9、预燃室镶块，10、辅燃料束，11、预燃室出口，12、主燃料束。
具体实施方式
在图1、2所示的实施例中，由气缸盖1、活塞2和气缸套3组成一个主燃烧室4，在气缸盖1内设有一个预燃室5，预燃室5由镶块9的内腔和预燃室镶体7的下部组合而成，镶块9下部设有预燃室出口11。火花塞6和喷嘴8安装在镶体7上，但头部都伸入预燃室5内，喷嘴8喷出的辅燃料束只在预燃室5内形成浓混合气，以利于火花塞6点燃，而主燃料束直接射向预燃室出口11并进入主燃烧室4形成稀薄混合气。该实施例采用的压缩比为14，总空燃比为21。

Claims (2)

1.一种点燃式发动机预燃室燃烧系统，它主要由一个气缸盖(1)、活塞(2)和气缸套(3)组成的主燃烧室(4)和一个设在气缸盖(1)内的预燃室(5)组成，其特征在于：一个多孔喷嘴(8)伸入预燃室(5)中，喷嘴(8)喷出的燃料束由辅燃料束(10)和主燃料束(12)组成，主燃料束(12)直接从预燃室出口(11)进入主燃烧室(4)，装在预燃室(5)中的火花塞(6)极易点燃由辅燃料束(10)在预燃室(5)中形成的过浓混合气，燃烧着的高温高压燃气经预燃室出口(11)冲入主燃烧室(4)，点燃由主燃料束(12)在主燃烧室(4)形成的稀混合气，实现高压缩比和高空燃比的混合气迅速完全燃烧。
2.据权利要求1所述的点燃式发动机预燃室燃烧系统，其特征在于：压缩比为9-20，空燃比为16-40。
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