CN206681844U - 一种高效率发动机燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效率发动机燃烧系统,属于内燃机技术领域,本实用新型设计了一种适用于气道喷射发动机的高效率燃烧系统,包括缸盖和活塞,其主要技术特点为进气门座圈下方增加遮挡结构的缸盖燃烧室,能增强发动机缸内滚流运动水平;顶面凸起且顶面中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室,能在球形凹坑内形成较高的湍动能,加快燃烧速度,提高发动机热效率、降低油耗、降低爆震风险。经试验验证,热效率由传统发动机的36%提升至38%,降低了油耗。
Description
技术领域
本实用新型属于内燃机技术领域,具体涉及一种高效率发动机燃烧系统。
背景技术
随着我国油耗和排放法规的日益严格,提高发动机热效率,降低发动机的油耗成为汽车厂商研究的重点。燃烧系统开发作为其中重要的一环,还有较大潜力可以发掘。传统发动机为了保证高动力输出,将发动机的压缩比控制在11以下,进气道优先保证高流量系数,导致缸内滚流水平较弱,燃烧速度慢,部分负荷下油耗较高,最大热效率只能达到36%,处于较低水平。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效率的发动机燃烧系统。采用的技术手段为提高发动机压缩比,增强缸内滚流运动水平,从而达到加快燃烧速度,提高发动机热效率、降低油耗的目的。
本实用新型设计了一种适用于气道喷射发动机的高效率燃烧系统,其主要技术特点为进气门座圈下方增加遮挡结构的缸盖燃烧室,能增强发动机缸内滚流运动水平;顶面凸起且顶面中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室,能在球形凹坑内形成较高的湍动能,加快燃烧速度,降低爆震风险。
本实用新型的技术方案如下:
一种高效率发动机燃烧系统,包括缸盖1和活塞9,所述缸盖1包括进气道2、进气门5、进气门座圈3、排气道6、排气门8、排气门座圈7及缸盖燃烧室4;所述进气门座圈3、排气门座圈7位于缸盖燃烧室顶部,分别与进气道2、排气道6相连;进气门5与进气门座圈3同轴,进气门5打开时,油气混合气可由进气道2经过进气门座圈3进入缸盖燃烧室4;排气门8与排气门座圈7同轴设计,排气门8打开时,缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室4经过排气门座圈7进入排气道6;
所述进气门座圈3下方设置有遮挡结构4-1,该遮挡结构为圆柱形,其直径 大于进气门直径,两者差值小于1mm,有效阻挡进气流经进气道下部,使更多气体流经进气道上部,增强发动机缸内滚流运动水平,加快燃油与空气的混合。
所述活塞9位于缸盖燃烧室4下部,活塞9保证压缩比为13~14,活塞顶面9-1有凸起结构,顶面中心有球形凹坑9-2,中心凹坑内能形成较高的湍动能,使点火之后火焰能够快速传播,加快燃烧速度,降低爆震风险。
进一步地,所述的遮挡结构4-1与进气门头部5-1外沿之间的距离为0.6mm-1mm,遮挡结构高度为3-5mm。
进一步地,所述活塞顶面9-1凸起的高度为2mm-3mm,所述球形凹坑9-2的半径为15mm-20mm,深度为3mm-4mm。
与现有技术相比,本实用新型的优点如下:
本实用新型通过采用进气门座圈下方有遮挡结构的缸盖燃烧室、顶面凸起且凸起中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室,提高了缸内的滚流运动水平,加快了燃烧速度,减低了爆震风险。经试验验证,热效率由传统发动机的36%提升至38%,降低了油耗。
附图说明
图1是本实用新型的缸盖结构示意图;
图2是图1的遮挡结构局部示意图;
图3是本实用新型的缸盖燃烧室的仰视图;
图4是本实用新型的活塞的俯视图;
图5是图4的A-A剖视图;
图中:缸盖1、进气道2、进气道上部2-1、进气道下部2-2、进气门座圈3、缸盖燃烧室4、遮挡结构4-1、进气门5、进气门头部5-1、排气道6、排气门座圈7、排气门8、活塞9、活塞顶面9-1、球形凹坑9-2。
具体实施方式
结合附图,对本实用新型作进一步阐述:
如图1、图4所示,高效率发动机燃烧系统包括缸盖1和活塞9。缸盖1由 进气道2、进气门座圈3、缸盖燃烧室4、进气门5、排气道6、排气门座圈7、排气门8构成。进气道2、缸盖燃烧室4、排气道6、活塞9为燃烧系统的主要组成部分。所述进气门座圈3、排气门座圈7位于缸盖燃烧室顶部,分别与进气道2、排气道6相连;进气门5与进气门座圈3同轴,进气门5打开时,油气混合气可由进气道2经过进气门座圈3进入缸盖燃烧室4;排气门8与排气门座圈7同轴设计,排气门8打开时,缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室4经过排气门座圈7进入排气道6;
如图2、图3所示,缸盖燃烧室4在进气门座圈3下方有遮挡结构4-1,该遮挡结构4-1为圆柱形,其直径大于进气门直径,两者差值小于1mm,该遮挡结构与进气门头部外沿5-1之间的距离L为0.6mm,该遮挡结构高度H1为5mm,可有效阻挡进气流经进气道下部2-2,使更多气体流经进气道上部2-1,增强发动机缸内滚流运动水平,在气门升程小于3mm时滚流提高效果尤为明显,加快燃油与空气的混合,提高混合气均匀度,加快燃烧速度,降低油耗。
参看图4、图5,活塞9保证发动机压缩比为13~14,活塞顶面9-1凸起高度H3为2mm,顶面中心有球形凹坑9-2,球形凹坑9-2半径R为15mm,凹坑深度H2为4mm,球形凹坑不仅避免火焰过早传到活塞顶部导致失火,还能降低活塞凸起对滚流发展的阻碍,利于在凹坑内产生较高的湍动能,加快火焰传播速度,降低爆震风险。
上述方案中通过对缸盖燃烧室进气门座圈下方增加遮挡结构,活塞顶面凸起且凸起中心有球形凹坑的高压缩比设计,使燃烧系统得到了更加合理的匹配,发动机缸内滚流水平显著提升,燃烧速度显著提升,同时爆震风险降低。
本实用新型经试验验证,热效率由传统发动机的36%提升至38%,同时油耗显著降低。
Claims (3)
1.一种高效率发动机燃烧系统,包括缸盖(1)和活塞(9),所述缸盖(1)包括进气道(2)、进气门(5)、进气门座圈(3)、排气道(6)、排气门(8)、排气门座圈(7)及缸盖燃烧室(4);所述进气门座圈(3)、排气门座圈(7)位于缸盖燃烧室顶部,分别与进气道(2)、排气道(6)相连;进气门(5)与进气门座圈(3)同轴,进气门(5)打开时,油气混合气可由进气道(2)经过进气门座圈(3)进入缸盖燃烧室(4);排气门(8)与排气门座圈(7)同轴设计,排气门(8)打开时,缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室(4)经过排气门座圈(7)进入排气道(6);其特征在于,所述进气门座圈(3)下方设置有遮挡结构(4-1),该遮挡结构为圆柱形,其直径大于进气门直径,两者差值小于1mm;所述活塞(9)位于缸盖燃烧室(4)下部,活塞(9)保证压缩比为13-14,活塞顶面(9-1)有凸起结构,顶面中心有球形凹坑(9-2)。
2.如权利要求1所述的一种高效率发动机燃烧系统,其特征在于,所述的遮挡结构(4-1)与进气门头部(5-1)外沿之间的距离为0.6-1mm,遮挡结构高度为3-5mm。
3.如权利要求1所述的一种高效率发动机燃烧系统,其特征在于,所述活塞顶面(9-1)凸起的高度为2-3mm,所述球形凹坑(9-2)的半径为15-20mm,深度为3-4mm。
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CN106870120A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种高效率发动机燃烧系统 |
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2017
- 2017-03-21 CN CN201720274153.4U patent/CN206681844U/zh active Active
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