CN2521406Y - 高速点燃式发动机旋流燃烧室 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高速点燃式发动机旋流燃烧室。它的结构包括，火花塞偏置，燃烧室中至少有两个气门、气缸内至少有一个活塞所构成，其特征在于：在活塞顶部距火花塞远端部位制有凸起的部分，这个凸起表面与半球型或屋顶型燃烧室相对应的内表面具有同一形状，并保留一定的间隙，活塞顶部的凸起表面的中间部位或设有一个或多个孔状通道直接与燃烧室凹坑相连或相切，在气门对应的活塞顶部设有气门凹坑，在火花塞附近的活塞顶上设有半球形、半椭球形或其它三维半球类体凹坑，活塞顶部的凸起和凹坑之间相接表面均具有圆滑过渡，活塞顶部下面的筋板设置在凹坑的中部。采用该燃烧室的高速点燃式发动机，具有高效、洁净燃烧的特点。

Description

高速点燃式发动机旋流燃烧室
                          技术领域
本实用新型涉及一种高速点燃式发动机的新型燃烧系统。属于内燃机的改进。
                          背景技术
目前高速点燃式发动机为了尽可能提高充气效率、增加高速功率、降低排气污染大多采用半球型和屋顶型燃烧室，但该类型燃烧系统若不组织进气滚流，则显现出的一个重要缺点，就是活塞在压缩上止点附近时气流的紊流强度较低，而且组织压缩挤流比较困难，从而限制了高速机在极短时间内的稀燃和速燃，以致于燃烧拖后、排气温度较高，循环热效率降低，燃油消耗率升高。因此设法设计一种新型燃烧系统，在保留半球型、屋顶型燃烧室充气效率高、高速功率大等优点的同时，仍能组织较强的紊流燃烧，从而提高发动机的热效率，降低燃油消耗率和废气排放则是目前需要解决的关键技术。
                          发明内容
本实用新型的目的：在于提供一种高速点燃式发动机的旋流燃烧室。采用该燃烧室的高速点燃式发动机，不仅充气效率大，高速功率高；而且稀燃-速燃，循环热效率高，油耗少，排污低。
为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术加以实现的。针对两冲程点燃式发动机燃烧室，特别是四冲程点燃式发动机中的顶置气门燃烧室，火花塞偏置，燃烧室中至少有两个气门、气缸内至少有一个活塞，活塞通过它的特殊形状与半球型或屋顶型燃烧室及火花塞位置相配合构成燃烧室。其特征在于：在活塞顶部距火花塞远端部位制有凸起的部分，这个凸起表面与半球型或屋顶型燃烧室相对应的内表面具有同一形状，并保留一定的间隙。活塞顶部的凸起表面的中间部位或设有一个或多个孔状通道直接与燃烧室凹坑相连或相切。在气门对应的活塞顶部设有气门凹坑。在火花塞附近的活塞顶上设有半球形、半椭球形或其它三维半球类体凹坑。活塞顶部的凸起和凹坑之间相接表面均具有圆滑过渡。活塞顶部下面的筋板设置在凹坑的中部。
上述的活塞顶上凸起的外表面与同形状的半球型或屋顶型燃烧室相对应的内面表之间的间隙为0.5-3mm。
经上述改进后的发动机，具有如下优点：发动机充气效率大，高速功率高，稀燃-速燃，循环热效率高，油耗少，排污低。
                          附图说明
图1是常规半球型点燃式发动机燃烧室结构示意图。
图2是本实用新型点燃式发动机的旋流燃烧室结构示意图。
图3是本实用新型点燃式发动机的带有射流孔的旋流燃烧室结构示意图。
图中，1-活塞，2-距火花塞较近处活塞凸起与燃烧室凹坑之交线，3-半球型气缸盖，4-火花塞，5-活塞顶部的气门凹坑，6-燃烧室凹坑内表面，7-气门，8-活塞上凸起的顶部，9-活塞顶部凸起的外表面，10-射流孔。
                                具体实施方式
对照附图进行分析，本发明与常规半球型或屋顶型燃烧室的明显区别，在于活塞顶部设有特殊凸起的表面和凹坑，这个表面与半球型或屋顶型燃烧室内表面具有同一形状，从而与燃烧室形成了较窄的挤气间隙。活塞顶部的凸起表面的中间部位还可以设有射流孔直接与燃烧室凹坑相切。在活塞顶上设有气门凹坑，在火花塞附近的活塞顶上设有特殊形状的凹坑，从而带来了以下几方面的明显优势：
一，利用如图2和图3所示的活塞顶部的特殊凸起8和9，很方便地布置了燃烧室的挤气面和射流孔10，使压缩和燃烧过程中，燃烧室内会产生强烈的挤气旋流和逆挤流，十分有利于混合气的稀燃-速燃。
二，活塞顶部的凸起与特殊形状的燃烧室凹坑6和火花塞位置4相配合，使集中在火花塞附近的混合气，在强烈的挤气旋流和射流下速燃，提高了热效率。
三，有组织的旋流和射流大大提高了燃烧室内燃烧紊流的强度，使燃烧持续期缩短，从而有利于降低各种排放污染并提高发动机的经济性和动力性。
四，活塞顶面上的所有相接表面均具有圆滑过渡，有效地避免了由于局部过热所产生的各种不正常燃烧现象。
五，燃烧室顶部及侧壁厚度过渡均匀，筋板延伸至活塞凹坑中部，以充分满足机械强度和热强度的要求。
实施例1
如图2所示，在缸径为56mm的点燃式发动机上，气缸盖的燃烧室内表面设计成半径为32mm的半球型，火花塞偏置一侧，活塞顶部的气门凹坑直径分别为25mm和30mm。活塞顶部凸起的外表面的球面半径为30.5mm。在火花塞附近的活塞顶上设有半径为18mm的半球形凹坑。如此设计的燃烧室，可在燃烧期内产生强烈的挤气旋流，有效地促进了混合气的高效、洁净燃烧。
实施例2
如图3所示，在实施例1基础上，在确保压缩比要求前提下，于活塞顶部凸起的中部增设一个半径为4mm的射流孔与燃烧室凹坑相切。如此设计的燃烧室，混合气在产生强烈的挤气旋流的同时，还可产生射流，大大改善燃烧室中的紊流场，因此可使混合气得到更加高效、洁净的燃烧。

Claims (2)

1、一种高速点燃式发动机旋流燃烧室，针对两冲程点燃式发动机燃烧室，特别是四冲程点燃式发动机中的顶置气门燃烧室，它的结构包括，火花塞偏置，燃烧室中至少有两个气门、气缸内至少有一个活塞所构成，其特征在于：在活塞顶部距火花塞远端部位制有凸起的部分，这个凸起表面与半球型或屋顶型燃烧室相对应的内表面具有同一形状，并保留一定的间隙，活塞顶部的凸起表面的中间部位或设有一个或多个孔状通道直接与燃烧室凹坑相连或相切，在气门对应的活塞顶部设有气门凹坑，在火花塞附近的活塞顶上设有半球形、半椭球形或其它三维半球类体凹坑，活塞顶部的凸起和凹坑之间相接表面均具有圆滑过渡，活塞顶部下面的筋板设置在凹坑的中部。
2、按权利要求1所述的高速点燃式发动机旋流燃烧室，其特征在于：活塞顶上凸起的外表面与同形状的半球型或屋顶型燃烧室相对应的内面表之间的间隙为0.5-3mm。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116434A1 (fr) * 2004-05-31 2005-12-08 Ji-Rong Hu Nouveau type de piston pour moteur a combustion interne
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CN115355082A (zh) * 2022-10-20 2022-11-18 山东交通职业学院 一种具有加速燃烧功能的燃气发动机燃烧室结构
CN117128105A (zh) * 2023-10-26 2023-11-28 潍柴动力股份有限公司 一种活塞、燃烧室以及发动机

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