CN219910938U - 预燃室结构和具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预燃室结构和具有其的发动机，发动机包括缸盖和主燃室，预燃室结构包括：预燃室和调节组件；预燃室安装在缸盖上，预燃室的一端具有开口，预燃室与主燃室连通；调节组件可活动地设置在预燃室内，调节组件可调节预燃室的容积的大小，调节组件上安装有点火件和喷射件。根据本实用新型实施例的预燃室结构，通过将点火件和喷射件集成安装在调节组件上，能够避免对调节组件的运动造成影响，使调节组件能够对预燃室容积进行更大范围的调节，从而使预燃室的容积变化能够适配更多种工况下的发动机的运转，进而能够有效提高发动机的热效率，另外，点火件和喷射件之间的距离保持不变，能够有效提高预燃室内混合气的着火稳定性。

Description

预燃室结构和具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种预燃室结构和具有其的发动机。

背景技术

采用预燃室射流点火模式的发动机，预燃室内的混合气燃烧后经预燃室的小孔传播到主燃烧室时可形成高速射流火焰及强和热的自由基射流，同时形成的射流火焰可作为分散式的能量源点燃主燃室内的混合气，并有效提高湍流强度和燃烧速率，有利于减缓爆震倾向，提升发动机热效率及降低发动机的油耗。其中，预燃室内的结构参数设计对搭载预燃室的发动机性能有较大影响，针对不同的发动机运转工况均存在一个最佳的预燃室容积与之匹配。

现有技术中，预燃室容积根据不同的发动机运转工况进行改变存在较大的限制，例如预燃室中的喷油器和火花塞大多分别单独设置在预燃室内，或是喷油器和火花塞中的一个单独设置在预燃室内，另一个安装在预燃室中的活塞上，这两种安装方式均会对调节预燃室容积的活塞的运动造成阻碍，导致调节困难；另外，预燃室内部燃烧过程的微小变化对主燃烧室的燃烧过程会产生明显的影响，但当前的部分设计是将喷油器及火花塞以固定位置的方式安装在预燃室内部，预燃室内部着火及燃烧开始的位置在不同的预燃室容积下均保持一致，这无法进一步合理优化匹配不同的预燃室容积。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种预燃室结构，其可以对预燃室的容积的大小进行调节，且能够提高预燃室内混合气的着火稳定性。

根据本实用新型实施例的预燃室结构，其用于发动机，发动机包括缸盖和主燃室，预燃室结构包括：预燃室和调节组件；预燃室安装在缸盖上，预燃室的一端具有开口，预燃室与主燃室连通；调节组件可活动地设置在预燃室内，调节组件可调节预燃室的容积的大小，调节组件上安装有点火件和喷射件。

根据本实用新型实施例的预燃室结构，通过将点火件和喷射件集成安装在调节组件上，能够避免对调节组件的运动造成影响，使得调节组件能够对预燃室的容积进行更大范围的调节，从而使预燃室的容积变化能够适配更多种工况下的发动机的运转，进而能够有效提高发动机的热效率，另外，点火件和喷射件之间的距离保持不变，这能够有效提高预燃室内混合气的着火稳定性。

另外，根据本实用新型的预燃室结构，还可以具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，所述点火件和所述喷射件相互平行。

在一些实施例中，所述预燃室和所述调节组件均为柱形结构，所述预燃室和所述调节组件同轴设置，所述喷射件与轴线的距离大于所述点火件与轴线的距离。

在一些实施例中，所述调节组件为调节活塞，所述调节活塞与所述预燃室的容积的侧壁之间设置有密封件。

在一些实施例中，所述预燃室结构还包括驱动组件，所述驱动组件安装在所述调节组件的上部，所述驱动组件驱动所述调节组件在所述预燃室内上下滑动。

在一些实施例中，所述预燃室的底面设置有喷射通孔，所述喷射通孔与所述轴线之间具有夹角，所述喷射通孔将所述预燃室与所述主燃室连通。

在一些实施例中，所述喷射通孔设置有多个，多个所述喷射通孔在所述预燃室的底面的周向上均匀间隔开设置。

在一些实施例中，所述预燃室包括第一容积室和第二容积室，所述第一容积室设置在靠近所述预燃室的开口的一端，所述第二容积室设置在靠近所述预燃室的底面的一端，所述第二容积室的容积小于第一容积室的容积。

在一些实施例中，所述第一容积室与所述第二容积室之间具有过渡容积室，所述过渡容积室的容积由所述第一容积室朝向所述第二容积室的方向逐渐减小。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的发动机。

根据本实用新型实施例的发动机，通过设置上述预燃室结构，可以有效提高发动机的着火稳定性，提高发动机的热效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的预燃室结构的装配图；

图2是根据图1中A区域的放大图。

附图标记：

100、预燃室结构；

1、预燃室；11、喷射通孔；12、第一容积室；13、第二容积室；14、过渡容积室；

2、调节组件；21、点火件；22、喷射件；

X、轴线。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的预燃室结构100。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的预燃室结构100，其用于发动机，发动机包括缸盖和主燃室，预燃室结构100包括：预燃室1和调节组件2；预燃室1安装在缸盖上，预燃室1的一端具有开口，预燃室1与主燃室连通；预燃室1内部空腔中的部分混合气着火后，能够将着火后形成的火焰射入主燃室中，从而点燃主燃室中的混合气，这样，能够有效提高湍流强度和燃烧速率，有利于减缓爆震倾向。

进一步地，调节组件2可活动地设置在预燃室1内，调节组件2可调节预燃室1的容积的大小，调节组件2上安装有点火件21和喷射件22。具体地，例如图2所示，预燃室1的上方具有开口(例如图1所示的上下方向)，调节组件2从开口处安装在预燃室1内，调节组件2可以在预燃室1的内部空间中上下运动，从而可以对预燃室1的容积的大小进行调节。

更进一步地，预燃室1的点火件21和喷射件22均集成安装在调节组件2上，点火件21和喷射件22均不会对调节组件2的上下运动产生阻碍，这样，调节组件2对预燃室1的容积的大小的调节则不会受到限制，预燃室1的容积的大小的调节范围也变得大，这使得预燃室1能够适配更多种不同工况下的发动机，能够提高发动机的热效率和降低发动机的油耗。

另外，均集成安装在调节组件2上的点火件21和喷射件22可以随调节组件2的上下运动而运动，因此，点火件21和喷射件22之间的距离可以保持不变，这样，在喷射件22喷射出混合气时，点火件21可以对混合气进行稳定点火，能够有效保证预燃室1内混合气的点火稳定性，预燃室1与主燃室相连通，预燃室1中的着火混合气形成的火焰进入到主燃室中，能够保证主燃室的混合气的稳定着火，从而实现发动机整体的稳定运行。

根据本实用新型实施例的预燃室结构100，通过将点火件21和喷射件22集成安装在调节组件2上，能够避免对调节组件2的运动造成影响，使得调节组件2能够对预燃室1的容积进行更大范围的调节，从而使预燃室1的容积变化能够适配更多种工况下的发动机的运转，进而能够有效提高发动机的热效率，另外，点火件21和喷射件22之间的距离保持不变，这能够有效提高预燃室1内混合气的着火稳定性。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，点火件21和喷射件22相互平行。具体地，例如图2所示，相互平行设置的点火件21和喷射件22便于安装和拆卸，能够有效提高装配效率。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，预燃室1和调节组件2均为柱形结构，预燃室1和调节组件2同轴设置，喷射件22与轴线X的距离大于点火件21与轴线X的距离。在本实施例中，点火件21设置在更靠近轴线X的位置，这样，可以保证点火件21的着火稳定性，避免出现点火件21着火不成功的情况。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，调节组件2为调节活塞，调节活塞与预燃室1的容积的侧壁之间设置有密封件。在本实施例中，密封件的设置可以有效保证预燃室1内部空间的密封性能；

在一些实施例中，密封件可以设置为密封圈，密封件还可以设置为其它类型的密封结构，这里不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，预燃室结构100还包括驱动组件，驱动组件安装在调节组件2的上部，驱动组件驱动调节组件2在预燃室1内上下滑动。在本实施例中，驱动组件的设置可以驱动调节组件2在预燃室1内上下滑动，从而实现对预燃室1的容积的大小进行调节，同时，在驱动组件驱动调节组件2运动后，可以对调节组件2的位置进行固定，从而使调节组件2不会在预燃室1内的混合气燃烧产生的爆发压力作用下发生位置变化，另外，驱动组件可以为电磁驱动装置、液压驱动装置等，这里不做具体限定。

在一些实施例中，驱动组件可以与发动机的控制器相配合，发动机的控制器能够对发动机的当前工况进行检测，同时控制驱动组件对预燃室1内的调节组件2的位置进行调整，从而能够对预燃室1的容积进行实时调整，以使预燃室1的容积与当前的发动机运转工况的最优匹配。

在一些实施例中，当发动机以小负荷工况运转时，发动机缸内气流运动较弱，主燃烧室废气进入预燃室1之后不易排出，这时，发动机的控制器能够控制驱动组件驱动调节组件2向下运动，以将预燃室1内的废气挤入主燃室内，并使废气从发动机的排气通道流出。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图1和图2所示，预燃室1的底面设置有喷射通孔11，喷射通孔11与轴线X之间具有夹角，喷射通孔11将预燃室1与主燃室连通。具体地，例如图2所示，喷射通孔11倾斜设置，且与轴线X之间具有一定的夹角，当预燃室1内着火的混合气形成的火焰冲出喷射通孔11进入主燃室时，倾斜设置的喷射通孔11能够使射入主燃室的火焰快速的将主燃室内的混合气点燃，从而提高主燃室内混合气的着火效率。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图1和图2所示，喷射通孔11设置有多个，多个喷射通孔11在预燃室1的底面的周向上均匀间隔开设置，多个喷射通孔11的设置能够使预燃室1内着火的混合气形成的火焰更加快速的进入主燃室内，保证主燃室内混合气的着火稳定性。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，预燃室1包括第一容积室12和第二容积室13，第一容积室12设置在靠近预燃室1的开口的一端，第二容积室13设置在靠近预燃室1的底面的一端，第二容积室13的容积小于第一容积室12的容积。具体地，当预燃室1内混合气着火形成火焰后，火焰在由容积较大的第一容积室12进入容积较小的第二容积室13时，火焰受到的压力和本身的流速均会变大，这样，当火焰穿过喷射通孔11进入主燃室时，火焰的压力和射速会更高，从而能够进一步提高整体的点火稳定性。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图1和图2所示，第一容积室12与第二容积室13之间具有过渡容积室14，过渡容积室14的容积由第一容积室12朝向第二容积室13的方向逐渐减小。在本具体实施例中，过渡容积室14的设置可以使预燃室1中的火焰在由第一容积室12进入第二容积室13的过程更加顺畅，使得火焰能够更加快速的由预燃室1进入主燃室中。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的发动机。

根据本实用新型实施例的发动机，通过设置上述预燃室结构100，可以有效提高发动机的着火稳定性，提高发动机的热效率。

根据本实用新型实施例的预燃室结构100和发动机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种预燃室结构，用于发动机，其特征在于，所述发动机包括缸盖和主燃室，所述预燃室结构包括：

预燃室，所述预燃室安装在所述缸盖上，所述预燃室的一端具有开口，所述预燃室与所述主燃室连通；

调节组件，所述调节组件可活动地设置在所述预燃室内，所述调节组件可调节预燃室的容积的大小，所述调节组件上安装有点火件和喷射件。

2.根据权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述点火件和所述喷射件相互平行。

3.根据权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述预燃室和所述调节组件均为柱形结构，所述预燃室和所述调节组件同轴设置，所述喷射件与轴线的距离大于所述点火件与轴线的距离。

4.根据权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述调节组件为调节活塞，所述调节活塞与所述预燃室的容积的侧壁之间设置有密封件。

5.根据权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述预燃室结构还包括驱动组件，所述驱动组件安装在所述调节组件的上部，所述驱动组件驱动所述调节组件在所述预燃室内上下滑动。

6.根据权利要求3所述的预燃室结构，其特征在于，所述预燃室的底面设置有喷射通孔，所述喷射通孔与所述轴线之间具有夹角，所述喷射通孔将所述预燃室与所述主燃室连通。

7.根据权利要求6所述的预燃室结构，其特征在于，所述喷射通孔设置有多个，多个所述喷射通孔在所述预燃室的底面的周向上均匀间隔开设置。

8.根据权利要求1所述的预燃室结构，其特征在于，所述预燃室包括第一容积室和第二容积室，所述第一容积室设置在靠近所述预燃室的开口的一端，所述第二容积室设置在靠近所述预燃室的底面的一端，所述第二容积室的容积小于第一容积室的容积。

9.根据权利要求8所述的预燃室结构，其特征在于，所述第一容积室与所述第二容积室之间具有过渡容积室，所述过渡容积室的容积由所述第一容积室朝向所述第二容积室的方向逐渐减小。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9中的任一项所述的预燃室结构。