CN217481391U - 分隔式燃烧系统及具有其发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种分隔式燃烧系统及具有其的发动机。该系统包括：缸盖，缸盖上形成有安装孔和与安装孔连通的冷却水套，安装孔内安装有点火组件，点火组件和安装孔之间设有密封组件，冷却水套与安装孔连通的位置沿安装孔的高度方向位于密封组件之间，点火组件包括顺次设置的点火线圈衬套、火花塞衬套和预燃室体，所述点火线圈衬套与所述火花塞衬套上共同形成有第一定位结构，所述火花塞衬套与所述预燃室体上共同形成有第二定位结构；活塞，活塞位于缸盖的下部，活塞内设有主燃烧室，主燃烧室与预燃室体内的预燃室连通。点火线圈衬套与火花塞衬套通过凹凸结构连接，火花塞衬套与预燃室体通过插接结构连接定位，保证分隔式燃烧系统的安装一致性。

Description

分隔式燃烧系统及具有其发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种分隔式燃烧系统及具有其发动机。

背景技术

传统天然气发动机结构是在燃烧室顶部布置火花塞并点燃混合气，该种方案，火焰只能从火花塞处逐步向外扩散，燃烧速度慢。在火花塞外增加预燃室体，将原燃烧室分隔成两部分，被包裹部分称为预燃室，其余部分称为主燃烧室，两部分燃烧室通过预燃室体上的小孔连通，两部分燃烧室共同组成分隔式燃烧室。

现有技术中，分隔式燃烧系统以预燃室火花塞形成存在，为一体成型结构、无单独冷却系统，存在维修维护困难和系统可靠性问题。另外，无定位设计，难以保证预燃室喷孔方向的一致性，进而影响燃烧室的燃烧效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有的分隔式燃烧系统的燃烧效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的提出了一种分隔式燃烧系统，所述分隔式燃烧系统包括：

缸盖，所述缸盖上形成有安装孔和与所述安装孔连通的冷却水套，所述安装孔内安装有点火组件，所述点火组件和所述安装孔之间设有密封组件，所述冷却水套与所述安装孔连通的位置沿所述安装孔的高度方向位于所述密封组件之间，所述点火组件包括顺次设置的点火线圈衬套、火花塞衬套和预燃室体，所述点火线圈衬套与所述火花塞衬套上共同形成有第一定位结构，所述火花塞衬套与所述预燃室体上共同形成有第二定位结构；

活塞，所述活塞位于所述缸盖的下部，所述活塞内设有主燃烧室，所述主燃烧室与所述预燃室体内的预燃室连通。

根据本实用新型实施例的分隔式燃烧系统，点火组件包括点火线圈衬套、火花塞衬套和预燃室体三个部分，其中，点火线圈衬套与火花塞衬套通过凹凸结构连接，火花塞衬套与预燃室体通过插接结构连接，从而实现整个火花塞衬套的可拆卸连接。安装火花塞时，将火花塞与火花塞衬套内的连接结构连接，然后将火花塞衬套与预燃室体连接，再将火花塞衬套与点火线圈衬套连接。通过第一定位结构将火花塞衬套和点火线圈进行定位，第二定位结构将火花塞衬套和预燃室体进行定位，从而保证预燃室体在分隔式燃烧系统内的位置，保证预燃室体的喷孔方向，进而保证主燃烧室的燃烧效率。另外，通过火花塞衬套的三个可拆卸的部分，方便拆卸和安装，提高安装火花塞的效率。同时，本实用新型的分隔式燃烧系统内设有冷却水套，可以提高缸盖的冷却效果，提高可靠性。

另外，根据本实用新型实施例的分隔式燃烧系统，还可以具有如下的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水套沿所述火花塞衬套周侧和所述预燃室体的周侧设置，所述密封组件包括第一密封圈和密封垫，所述第一密封圈设置在所述火花塞衬套和所述安装孔之间，且所述第一密封圈位于所述冷却水套与所述安装孔连接的位置的上方，所述密封垫沿所述阶梯孔的轴向位于所述预燃室体与所述缸盖之间，且所述密封垫位于所述冷却水套与所述安装孔连接的位置的下方。

在本实用新型的一些实施例中，所述密封组件还包括第二密封圈，所述第二密封圈设于所述点火线圈衬套与所述安装孔之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述密封组件还包括第三密封圈，所述第三密封圈设于所述火花塞衬套与所述预燃室体之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述预燃室体呈阶梯状，部分所述预燃室体伸入至所述火花塞衬套的内部，所述第三密封圈沿所述预燃室体的周向布置。

在本实用新型的一些实施例中，所述密封垫呈环状，所述密封垫的内环均匀设有多个朝向所述预燃室体延伸的固定齿，每一所述固定齿抵接于所述预燃室体的外壁。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一定位结构包括凸起和与所述凸起配合的凹槽，所述凸起为所述点火线圈衬套靠近所述火花塞衬套的一端设有朝向所述火花塞衬套延伸而形成的，所述凹槽设置在所述火花塞衬套靠近所述点火线圈衬套的一端。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二定位结构包括第一定位部和与所述第一定位相适配的第二定位部，所述第一定位部设于所述预燃室体靠近所述火花塞衬套的一端，所述第二定位部设于所述火花塞衬套靠近所述预燃室体的一端。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一定位部与所述第二定位部均为凹槽。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有根据上述任一实施例所述的分隔式燃烧系统。

本实用新型的发动机与本实用新型的火花塞衬套、分隔式燃烧系统具有相当的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例的发动机的整体结构剖面图；

图2为图1所示点火线圈衬套的整体结构示意图；

图3为图1所示火花塞衬套的整体结构示意图；

图4为图1所示火花塞衬套的整体结构剖面图；

图5为图1所示预燃室体的整体结构示意图；

图6为图1所示预燃室体的整体结构示意图；

图7为图1所示密封垫的整体结构示意图。

附图中各标记表示如下：

100：点火组件；

10：点火线圈衬套、11：凸起、12：紧固件；

20：火花塞衬套、21：限位部、22：第二定位部、23：凹槽、24：内螺纹；

30：预燃室体、31：预燃室、32：第一定位部、33：密封垫安装槽、34：第三密封圈凹槽；

500：密封组件、501：第一密封圈、502：密封垫、5021：固定齿、503：第二密封圈、504：第三密封圈；

200：缸盖、201：安装孔、202：冷却水套；

300：活塞、301：主燃烧室；

400：分隔式燃烧系统。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向) 并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图7所示，本实用新型的提出了一种分隔式燃烧系统400，分隔式燃烧系统400包括：缸盖200和活塞300，具体地，缸盖200上形成有安装孔201和与安装孔201连通的冷却水套202，安装孔201内安装有点火组件100，点火组件100和安装孔201之间设有密封组件500，冷却水套202与安装孔201连通的位置沿安装孔201的高度方向位于密封组件500 之间，点火组件100包括顺次设置的点火线圈衬套10、火花塞衬套20和预燃室体30，点火线圈衬套10与火花塞衬套20上共同形成有第一定位结构，火花塞衬套20与预燃室体30上共同形成有第二定位结构，活塞300 位于缸盖的下部，活塞300内设有主燃烧室301，主燃烧室301与预燃室体30内的预燃室31连通。

根据本实用新型实施例的分隔式燃烧系统，火花塞衬套20包括点火线圈衬套10、火花塞衬套20和预燃室体30三个部分，通过三个部分依次连接，使整个点火组件100便于拆卸，便于维修和保养。安装火花塞时，将火花塞与火花塞衬套20内的连接结构连接，然后将火花塞衬套20与预燃室体30连接，再将火花塞衬套20与点火线圈衬套10连接。通过第一定位结构将火花塞衬套和点火线圈进行定位，第二定位结构将火花塞衬套和预燃室体进行定位，从而保证预燃室体在分隔式燃烧系统内的位置，保证预燃室体的喷孔方向，进而保证主燃烧室的燃烧效率。另外，通过火花塞衬套20的三个可拆卸的部分，方便拆卸和安装，提高安装火花塞的效率。同时，本实用新型的分隔式燃烧系统内设有冷却水套，可以强化火花塞衬套和预燃室体的冷却，提高整个点火组件的可靠性。

具体地，点火组件100包括沿轴向方向依次设置的点火线圈衬套10、火花塞衬套20和预燃室体30，点火线圈衬套10与火花塞衬套20周向定位配合，火花塞衬套20与预燃室体30插接，火花塞衬套20内形成有火花塞的连接结构。点火线圈衬套10与火花塞衬套20通过凹凸结构连接，火花塞衬套20与预燃室体30通过插接结构连接，从而实现整个点火组件100的可拆卸连接。安装火花塞时，将火花塞与火花塞衬套20内的连接结构连接，然后将火花塞衬套20与预燃室体30连接，再将火花塞衬套20与点火线圈衬套10连接。通过点火组件 100的三个可拆卸的部分，方便拆卸和安装，提高安装火花塞的效率。

点火线圈衬套10上设有紧固件12，紧固件12与缸盖200配合以使点火线圈衬套10压紧在安装孔201内。紧固件12为套设于点火线圈衬套10的法兰，法兰上设有螺栓孔，缸盖200上设有螺栓孔，通过螺栓将法兰紧固在缸盖200 上，也就是将点火线圈衬套10压紧在安装孔201内，点火线圈衬套10压紧火花塞衬套20，火花塞衬套20压紧预燃室体30，从而使点火组件100抵接在安装孔201内。

分隔式燃烧系统400还包括火花塞(图中未示出)，部分火花塞伸入火花塞衬套20的内壁，点火组件100的外螺纹与火花塞衬套20的连接结构(内螺纹 24)配合实现螺纹连接。

在本实用新型的一些实施例中，冷却水套202沿火花塞衬套20周侧和预燃室体30的周侧设置，密封组件500包括第一密封圈501和密封垫502，第一密封圈501设置在火花塞衬套20和安装孔201之间，且第一密封圈501位于冷却水套202与安装孔201连接的位置的上方，密封垫502沿阶梯孔的轴向位于预燃室体30与缸盖之间，且密封垫502位于冷却水套202与安装孔201连接的位置的下方。

通过第一密封圈501的设置，可以防止冷却水套202的冷却水沿安装孔201 流入上冷却水套202上方的点火线圈衬套10与火花塞衬套20连接处，避免冷却水进入到火花塞衬套20和点火线圈衬套10的内部；同时，通过密封垫502 的设置，可以防止冷却水套202的冷却水沿安装孔201流入活塞300，避免冷却水泄漏到主燃烧室301内。

在本实用新型的一些实施例中，密封组件500还包括第二密封圈503，第二密封圈503设于点火线圈衬套10与安装孔201之间。通过第二密封圈503可以防止冷却水泄漏到缸盖200，提高分隔式燃烧系统400的密封性。

在本实用新型的一些实施例中，密封组件500还包括第三密封圈504，第三密封圈504设于火花塞衬套20与预燃室体30之间。通过第三密封圈504可以防止冷却液通过火花塞衬套20与预燃室体30的连接处进入到火花塞衬套20 与预燃室体30的内部。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图4所示，预燃室体30的一端伸入至火花塞衬套20的内部，部分火花塞衬套20包裹预燃室体30的一端，火花塞衬套20与预燃室体30连接的一端的内部设有限位部21，以对预燃室体30 伸入火花塞衬套20的轴向位置进行限制；或者可以将火花塞衬套20的一端伸入至预燃室体30的内部，部分预燃室体30包裹火花塞衬套20的一端，预燃室体30与火花塞衬套20连接的一端的内部设有限位部21，以对火花塞衬套20 伸入预燃室体30的轴向位置进行限制。

在本实用新型的其他实施例中，可以在预燃室体30伸入火花塞衬套20内部的一端设置卡接部，在火花塞衬套20的内部设置与卡接部配合的卡合部，通过卡接部和卡合部配合实现火花塞衬套20与预燃室体30的插接；或者在预燃室体30的外壁设有卡接部，对应地，火花塞衬套20的外壁设有卡合部，或者预燃室体30的外壁设有卡合部，对应地，火花塞衬套20的外壁设有卡接部，通过卡接部与卡合部的配合实现火花塞衬套20与预燃室体30的连接。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图5、图6所示，第三密封圈504 沿预燃室体30的径向位于预燃室体30与火花塞衬套20之间。第三密封圈504 套设于在预燃室体30的第三密封圈504凹槽34，通过第三密封圈504凹槽34 限制第三密封圈504的移动。第三密封圈504为橡胶圈，橡胶圈的摩擦力较大，橡胶圈设置在火花塞衬套20与预燃室体30之间也可以起到连接火花塞衬套20 和预燃室体30的作用，或者起到防止火花塞衬套20与预燃室体30脱开的作用。此外，第三密封圈504用于防止外部液体或气体通过火花塞衬套20与预燃室体30的缝隙进入到火花塞衬套20或预燃室体30内。

在本实用新型的其他实施例中，第三密封圈504也可以沿安装孔201的长度方向布置在火花塞衬套20与预燃室体30之间，第三密封圈504也可以防止火花塞衬套20、预燃室体30外部的液体进入到火花塞衬套20和预燃室体30 的内部。

预燃室体30呈阶梯状，安装孔201为与预燃室体30相适配的阶梯孔，预燃室体30上套设有密封垫502，密封垫502沿阶梯孔的轴向位于预燃室体30 与缸盖200之间。密封垫502可以减小加工误差造成的预燃室体30或缸盖200 收到的集中应力，也可以起到防止液体或气体泄漏的通。

如图5、图6所示，在本实用新型的一些实施例中，预燃室体30上形成有用于安装密封垫502的密封垫502安装槽33，密封垫502安装槽33沿预燃室体30的外壁形成环状凹槽，密封垫502卡设在环状凹槽，从而防止密封垫502 相对预燃室体30移动。预燃室体30的底部沿周向设有多个喷孔35，通过固定预燃室体30的位置，可以固定喷孔35的方向，从而提高主燃烧室的燃烧速度、燃烧范围等燃烧效率。

如图7所示，在本实用新型的一些实施例中，密封垫502呈环状，密封垫 502的内环设有多个朝向预燃室体30延伸的固定齿5021，固定齿5021抵接于环状凹槽的底部，固定齿5021与环形凹槽的配合可以实现密封垫502的径向定位，环形凹槽的宽度限制密封垫502的周向移动，但密封垫502可以发生周向移动。

进一步地，多个固定齿5021沿密封垫502的内环均匀布置，多个固定齿 5021可以密封垫502和预燃室体30受力均匀，避免受到集中应力。

在本实用新型的一些实施例中，如图2、图3所示，点火线圈衬套10靠近火花塞衬套20的一端设有朝向火花塞衬套20延伸的凸起11，火花塞衬套20 靠近点火线圈衬套10的一端设有与凸起11相适配的凹槽23，凸起11与凹槽23共同形成第一定位结构；也可以在点火线圈衬套10上设置凹槽，火花塞衬套20对应设置凸起，当凸起与凹槽配合时，点火线圈衬套10与火花塞衬套20 实现连接。

点火线圈衬套10上的凸起11可以是一个块状凸起，一个凸起11与凹槽 23配合即可实现周向定位的目的；也可以是多个块状凸起，多个凸起11沿点火线圈衬套10的周向均匀布置，以避免某一凸起11受到较大的径向作用力而发生折断，提高凸起11与凹槽23连接的可靠性。另外，点火线圈衬套10上的凸起11也可以是圆弧状凸起，圆弧状凸起与点火线圈衬套10为同圆心的结构。

凹槽23可以设于火花塞衬套20的外壁面，或者设于火花塞衬套20的内避免，或者设于火花塞衬套20的内壁面与外避免之间。

在本实用新型的一些实施例中，预燃室体30靠近火花塞衬套20的一端设有第一定位部32，火花塞衬套20靠近预燃室体30的一端设有与第一定位部相对应的第二定位部22，第一定位部32与第二顶部22共同形成第二定位结构。通过第一定位部32与第二定位部22实现火花塞衬套20与预燃室体30的相对定位，提高火花塞衬套20与预燃室体30的安装效率，同时，也可以保证预燃室体30的安装角度，进而提高预燃室体喷孔方向的安装一致性。

在本实用新型的一些实施例中，第一定位部32与第二定位部22均为凹槽。

当火花塞衬套20上的凹槽与预燃室体30上的凹槽对应时，火花塞衬套20 与预燃室体30安装到对应位置。凹槽结构的第一定位部32由火花塞衬套20的边缘沿火花塞衬套20的轴向朝向火花塞衬套20的内部延伸，凹槽结构的第二定位部22由预燃室体30的边缘沿预燃室体30的轴向朝向预燃室体30的内部延伸。在本实用新型的其他实施例中，第一定位部32与第二定位部22也可以是凸起和凹槽的结合方式，在火花塞衬套20的底部边缘设置凹槽，对应地，在预燃室体30的外壁设置凸起，当凸起与凹槽对应时，火花塞衬套20与预燃室体30安装到对应位置。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有根据上述任一实施例的分隔式燃烧系统400。

本实用新型的发动机与本实用新型的分隔式燃烧系统400具有相当的技术效果，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分隔式燃烧系统，其特征在于，所述分隔式燃烧系统包括：

缸盖，所述缸盖上形成有安装孔和与所述安装孔连通的冷却水套，所述安装孔内安装有点火组件，所述点火组件和所述安装孔之间设有密封组件，所述冷却水套与所述安装孔连通的位置沿所述安装孔的高度方向位于所述密封组件之间，所述点火组件包括顺次设置的点火线圈衬套、火花塞衬套和预燃室体，所述点火线圈衬套与所述火花塞衬套上共同形成有第一定位结构，所述火花塞衬套与所述预燃室体上共同形成有第二定位结构；

活塞，所述活塞位于所述缸盖的下部，所述活塞内设有主燃烧室，所述主燃烧室与所述预燃室体内的预燃室连通。

2.根据权利要求1所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述冷却水套沿所述火花塞衬套周侧和所述预燃室体的周侧设置，所述密封组件包括第一密封圈和密封垫，所述第一密封圈设置在所述火花塞衬套和所述安装孔之间，且所述第一密封圈位于所述冷却水套与所述安装孔连接的位置的上方，所述密封垫沿所述安装孔的轴向位于所述预燃室体与所述缸盖之间，且所述密封垫位于所述冷却水套与所述安装孔连接的位置的下方。

3.根据权利要求2所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述密封组件还包括第二密封圈，所述第二密封圈设于所述点火线圈衬套与所述安装孔之间。

4.根据权利要求2所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述密封组件还包括第三密封圈，所述第三密封圈设于所述火花塞衬套与所述预燃室体之间。

5.根据权利要求4所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述预燃室体呈阶梯状，部分所述预燃室体伸入至所述火花塞衬套的内部，所述第三密封圈沿所述预燃室体的周向布置。

6.根据权利要求2所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述密封垫呈环状，所述密封垫的内环均匀设有多个朝向所述预燃室体延伸的固定齿，每一所述固定齿抵接于所述预燃室体的外壁。

7.根据权利要求1所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述第一定位结构包括凸起和与所述凸起配合的凹槽，所述凸起为所述点火线圈衬套靠近所述火花塞衬套的一端设有朝向所述火花塞衬套延伸而形成的，所述凹槽设置在所述火花塞衬套靠近所述点火线圈衬套的一端。

8.根据权利要求7所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述第二定位结构包括第一定位部和与所述第一定位相适配的第二定位部，所述第一定位部设于所述预燃室体靠近所述火花塞衬套的一端，所述第二定位部设于所述火花塞衬套靠近所述预燃室体的一端。

9.根据权利要求8所述的分隔式燃烧系统，其特征在于，所述第一定位部与所述第二定位部均为凹槽。

10.一种发动机，其特征在于，所述发动机具有根据权利要求1至9中任一项所述的分隔式燃烧系统。

Images