CN218235278U - 一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖及天然气发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其气缸盖顶面为向上凹陷且具有第一斜面和第二斜面的棚顶气缸顶面，棚顶气缸顶面的中部设置主火花塞，棚顶气缸顶面凹陷结构的边缘设置副火花塞。气缸盖顶面采用棚顶气缸顶面结构，利用第一斜面和第二斜面的导流结构在气缸内实现滚流燃烧，利用棚顶气缸顶面的主火花塞和副火花塞，提高点火能量，并设置不同点火策略，在滚流过程中组织燃烧，提高热效率。本实用新型还提供了一种天然气发动机。

Description

一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖及天然气发动机

技术领域

本实用新型涉及天然气发动机技术领域，更具体地说，涉及一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖及天然气发动机。

背景技术

重型天然气发动机在实现低碳清洁燃烧方面具有优势，天然气发动机多由现有的柴油机或者汽油机机型基础上改型而来，对于点燃式天然气发动机，其供气方式为由进气道内供给天然气和空气混合气，通过火花塞引燃天然气混合气，缸盖底面中心位置装有火花塞装置，缸盖内设置有钢活塞，缸盖底面、气缸内壁面和活塞顶面围成空间作为缩口型燃烧室。

但由于重型天然气发动机燃烧室空间尺度相对较大、天然气火焰传播速率较低，加大了爆震倾向，使得压缩比提升受到限制，这些因素对热效率带来不利影响。

因此，如何提高天然气发动机燃烧室的点燃效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，以提高天然气发动机燃烧室的点燃效率；本实用新型还提供了一种天然气发动机。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其气缸盖顶面为向上凹陷且具有第一斜面和第二斜面的棚顶气缸顶面，所述棚顶气缸顶面的中部设置主火花塞，所述棚顶气缸顶面凹陷结构的边缘设置副火花塞。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述气缸盖内布置安装所述主火花塞的主安装孔，所述气缸盖内还设有冷却水套，所述主安装孔的中部和所述冷却水套连通，所述主安装孔内压装有分隔所述主安装孔和所述冷却水套的衬套，所述主火花塞通过所述衬套安装于所述主安装孔内。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述衬套为不锈钢衬套，所述衬套的伸入前端与所述主安装孔的内壁面压紧密封，所述衬套的伸入后端与所述主安装孔之间布置有密封环。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述冷却水套包括分层布置的上层冷却水套和下层冷却水套，

以及布置于二者之间，围成衬套通过孔的薄壁部。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述薄壁部和所述衬套的外周之间围成多个不同间距的水冷通道。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述冷却水套的进水口设于所述上层冷却水套上，出水口设置于所述下层冷却水套上。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述气缸盖内布置有安装所述副火花塞的副安装孔，所述副安装孔一体铸造成型于所述气缸盖上。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述冷却水套具有环绕所述副安装孔周圈的副冷却水套。

优选地，在上述双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖中，所述第一斜面上设置有气缸盖进气口，所述第二斜面上设置有气缸盖排气口，所述第一斜面和所述第二斜面呈基本对称布置。

一种天然气发动机，其气缸盖内设置燃烧室，所述燃烧室具有双进气道和双排气道结构，所述气缸盖采用如上任意一项所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖结构。

本实用新型提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其气缸盖顶面为向上凹陷且具有第一斜面和第二斜面的棚顶气缸顶面，棚顶气缸顶面的中部设置主火花塞，棚顶气缸顶面凹陷结构的边缘设置副火花塞。气缸盖顶面采用棚顶气缸顶面结构，利用第一斜面和第二斜面的导流结构在气缸内实现滚流燃烧，利用棚顶气缸顶面的主火花塞和副火花塞，提高点火能量，并设置不同点火策略，在滚流过程中组织燃烧，提高热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖第一方向剖视图；

图2为本实用新型提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖第二方向剖视图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，提高了天然气发动机燃烧室的点燃效率；本实用新型还提供了一种天然气发动机。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，图1为本实用新型提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖第一方向剖视图；图2为本实用新型提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖第二方向剖视图。

本实施例提供了一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其气缸盖1顶面为向上凹陷且具有第一斜面61和第二斜面61的棚顶气缸顶面6，棚顶气缸顶面6的中部设置主火花塞3，棚顶气缸顶面6凹陷结构的边缘设置副火花塞5。气缸盖顶面采用棚顶气缸顶面6结构，利用第一斜面61和第二斜面62的导流结构在气缸内实现滚流燃烧，利用棚顶气缸顶面6的主火花塞3和副火花塞5，提高点火能量，并设置不同点火策略，在滚流过程中组织燃烧，提高热效率。

在本案一具体实施例中，气缸盖1内布置安装主火花塞的主安装孔11，气缸盖1内还设有冷却水套7，主安装孔11的中部和冷却水套7连通，主安装孔11内压装有分隔主安装孔11和冷却水套7的衬套2，主火花塞3通过衬套2安装于主安装孔11内。

优选地，衬套2为不锈钢衬套，衬套2的伸入前端与主安装孔11的内壁面压紧密封，衬套2的伸入后端与主安装孔11之间布置有密封环13。

主火花塞3在点燃气缸内天然气后，气缸盖1在主火花塞3位置传导较多热量，为实现有效冷却，将主火花塞3通过主安装孔11装入，冷却水套7与主安装孔11为连通结构，其内布置不锈钢衬套，从而可在主火花塞3外周通过较薄的衬套2与冷却水套7隔离，一方面通过成型的衬套2降低主火花塞3周圈的冷却厚度，另一方面降低气缸盖1在主火花塞3位置的铸造难度。衬套2通过压装的方式装入主安装孔11内，在衬套2伸入前端，与主安装孔11之间采用过盈配合并压紧密封方式，在伸入后端通过设置密封圈13，保证对主火花塞3安装结构的密封性。

进一步地，冷却水套7包括分层布置的上层冷却水套71和下层冷却水套72，以及布置于二者之间，围成衬套通过孔73的薄壁部74。冷却水套7采用上下分层设计，在上层冷却水套71和下层冷却水套72之间设置薄壁部74，形成环绕衬套一圈的过水通道。可以理解的是，过水通道即为衬套2和薄壁部74之间围成的衬套通过孔73。

在本案一具体实施例中，薄壁部74和衬套2的外周之间围成多个不同间距的水冷通道。主火花塞3位于棚顶结构的中部，第一斜面61上设置气缸盖进气口，第二斜面62上设置气缸盖出气口，因此气缸盖1在主火花塞3的两侧，指气缸盖进气口和气缸盖出气口的相邻侧，会传导较多的热量。

本实施例中，冷却水套7的进水口设于上层冷却水套71上，出水口设置于下层冷却水套72上。

将薄壁部74和衬套2外周之间布置多个水冷通道，通过对薄壁部74和衬套2之间的间距控制，水冷通道可实现不同流通面积的水冷通道，则，由上层冷却水套71向下层冷却水套72通过冷却水时，在不同的水冷通道可获得不同流速的冷却水，可对气缸盖在不同位置冲刷，实现不同的冷却能力。通过对气缸盖1顶部在燃烧时传递不同热量，调整水冷通道流通面积，实现对气缸盖1顶部的分区冷却。

本实施例中，气缸盖1内布置有安装副火花塞5的副安装孔12，副安装孔12一体铸造成型于气缸盖1上。冷却水套7具有环绕副安装孔12周圈的副冷却水套8。副火花塞5布置于棚顶结构顶面6的凹陷结构内，并靠近气缸盖1的边缘布置，气缸内气体燃烧的热量对主火花塞3的影响较大，副火花塞5的冷却需求低，可通过一体铸造的方式，利用气缸盖2自身结构形成副火花塞衬套4，同时，将冷却水套7布置环绕副安装孔12一周的副冷却水套8，即可满足对副火花塞5的冷却。

本实施提供的一种具体结构中，第一斜面61上设置有气缸盖进气口，第二斜面62上设置有气缸盖排气口，第一斜面61和第二斜面62呈基本对称布置。燃烧室顶面的棚顶结构，可以设置为以凹陷位置对称的结构，则气缸盖进气口在第一斜面61的位置，和气缸盖排气口在第二斜面62上的位置为对称结构。当然，对于不同动力需求的发动机，为获得不同的进气能力或排气能力，可将棚顶结构顶面6的凹陷结构中心线与气缸盖1的中心线设置一定间距的偏移，达到提高燃烧能力或降低排放等不同需求。

基于上述实施例中提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，本实用新型还提供了一种天然气发动机，包括其气缸盖内设置燃烧室，燃烧室具有双进气道和双排气道结构，该天然气发动机上设有的气缸盖具有上述实施例中提供的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖结构。

由于该天然气发动机采用了上述实施例的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖结构，所以该天然气发动机由双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖结构带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，其气缸盖顶面为向上凹陷且具有第一斜面和第二斜面的棚顶气缸顶面，所述棚顶气缸顶面的中部设置主火花塞，所述棚顶气缸顶面凹陷结构的边缘设置副火花塞。

2.根据权利要求1所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述气缸盖内布置安装所述主火花塞的主安装孔，所述气缸盖内还设有冷却水套，所述主安装孔的中部和所述冷却水套连通，所述主安装孔内压装有分隔所述主安装孔和所述冷却水套的衬套，所述主火花塞通过所述衬套安装于所述主安装孔内。

3.根据权利要求2所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述衬套为不锈钢衬套，所述衬套的伸入前端与所述主安装孔的内壁面压紧密封，所述衬套的伸入后端与所述主安装孔之间布置有密封环。

4.根据权利要求3所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述冷却水套包括分层布置的上层冷却水套和下层冷却水套，

以及布置于二者之间，围成衬套通过孔的薄壁部。

5.根据权利要求4所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述薄壁部和所述衬套的外周之间围成多个不同间距的水冷通道。

6.根据权利要求4所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述冷却水套的进水口设于所述上层冷却水套上，出水口设置于所述下层冷却水套上。

7.根据权利要求2-6任一项所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述气缸盖内布置有安装所述副火花塞的副安装孔，所述副安装孔一体铸造成型于所述气缸盖上。

8.根据权利要求7所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述冷却水套具有环绕所述副安装孔周圈的副冷却水套。

9.根据权利要求8所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖，其特征在于，所述第一斜面上设置有气缸盖进气口，所述第二斜面上设置有气缸盖排气口，所述第一斜面和所述第二斜面呈基本对称布置。

10.一种天然气发动机，其气缸盖内设置燃烧室，所述燃烧室具有双进气道和双排气道结构，其特征在于，所述气缸盖采用如权利要求1-9中任意一项所述的双火花塞布置的重型棚顶结构气缸盖结构。

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