專利名稱:環形燃燒室的制作方法
技術領域:
本發明屬內燃發動機機領域。
現有量調節內燃發動機燃燒室都是半球形、蓬形結構,這種形狀的燃燒室雖然結構緊湊、面容比小,但火焰傳播速度慢,容易發生爆震,限制了壓縮比的提高,嚴重地阻礙了量調節內燃機燃料熱效率的提高;另一方面,這種燃燒室為了在上死點得到更大的爆發力,要求點火提前角度較大,造成燃燒前期(上死點前的燃燒期)可燃混合氣燃燒份量比例大,使燃燒前期氣缸壓力大幅度升高,這個在燃燒前期就大幅度升高的氣缸壓力不但沒有推動活塞作功輸出功率,反而阻礙了活塞上行,消耗掉有用功;再有,這種燃燒室的燃燒后期(上死點后的燃燒期)燃燒時間較長,在發動機高速運轉時,活塞明顯下移后,可燃氣才能完全燃燒,降低了燃燒后期的燃料熱效率,燃燒時間損失大。
本發明的目的是提高火焰傳播速度,縮短燃燒時間,減小時間損失;提高抗爆能力,加大壓縮比,提高熱效率,提高升功率,降低油耗和排放污染。
本發明以下方式實現其目的主燃燒室環形狀繞在活塞頂部周邊上,副燃燒室位于活塞頂面中點上,火花塞位于副燃燒室中點對應的氣缸蓋低平面上,活塞達到上死點時,活塞頂部凸臺與氣缸蓋低平面的間隙形成副燃燒室通往主燃燒室的通道。
下面結合實施例進一步說明本發明見附圖
一,壓縮沖程,活塞向上運動,活塞頂部凸臺與氣缸蓋的距離不斷縮短,最終形成通道4,這一過程中,活塞頂部凸臺與汽缸蓋底平面之間的可燃混合氣被擠壓,迫使這部分混合氣向主燃燒室1運動,由于活塞到達上死點時,主燃燒室1形成圓切面結構,結果使主燃燒室1的混合氣形成強烈的渦流運動。當活塞即將到達上死點時,火花塞3適時跳火,點燃副燃燒室2的可燃混合氣,由于副燃燒室2的容積很小,很短的火焰傳播距離就能使副燃燒室2的可燃混合氣完全燃燒,此時,副燃燒室2燃燒膨脹產生的壓力把火焰前鋒以很快的速度通過通道4推向主燃燒室1,這個作用力不但加快了火焰傳播速度,還加強了主燃燒室1的渦流運動。火焰前鋒到達主燃燒室1的時刻,也就是活塞到達上死點的時刻,在這一過程中,本發明不但火焰傳播速度快,而且總體混合氣燃燒份量比例少(因為副燃燒室2的容積和通道4的容積都很小),結果使燃燒前期(上死點前的燃燒期)氣缸壓力上升較少,與現有技術對比,本發明就大幅度降低了壓縮沖程活塞上行阻力,使發動機效率得到進一步提高。當活塞到達上死點時,火焰前鋒已經達到主燃燒室1,此刻,主燃燒室1的可燃混合氣正在高速渦流運動,而且火焰前鋒距離終點很近,這兩個有利因素使主燃燒室1的混合氣很快就完全燃燒,后期燃燒時間很短,時間損失大幅度降低,發動機熱效率又得到進一步提高。
本發明在整個燃燒過程中,由于前期燃燒壓力低,溫度低、速度快,再加上通道4的隔離作用,使前期燃燒壓力和熱輻射對后期燃燒的可燃氣影響非常小,消除了因前期燃燒膨脹和熱輻射造成的爆震現象;在燃燒后期,由于火焰前鋒離終點很近,再加上混合氣的強渦流運動,使得主燃燒期非常短,終燃部分的混合氣在這樣短的時間內,跟本就來不及焰前反應自行著火,火焰前鋒早就到達終點,從而大幅度降低了爆震的可能性,發動機壓縮比就能夠大幅度提高,熱效率大幅度提高,發動機的升功率、升扭矩明顯加大,油耗明顯降低。另一方面,由于整個燃燒過程的未燃混合氣、已燃混合氣、火焰前鋒,它們都在高速運動,這些運動氣體對缸壁冷面的可燃混合氣實行沖刷,結果使缸壁冷面的未燃碳氫化合物排放量大幅度降低,發動機排放性能得到明顯改善。
總結上述,本發明的主要特點是火焰傳播速度快,燃燒及時,時間損失小,抗爆性能好,壓縮比大,熱效率高,升功率大,油耗低。
權利要求
一種量調節內燃發動機燃燒室,其特征是主燃燒室環形狀繞在活塞頂部的周邊上,副燃燒室位于活塞頂面中心點,火花塞位于副燃燒室中點對應的氣缸蓋低平面上,活塞達到上死點時,活塞頂平面凸臺與氣缸蓋低平面之間的間隙形成副燃燒室通往主燃燒室的通道。
全文摘要
環形燃燒室:燃燒室環形狀繞在活塞頂部的周邊上,這種燃燒室的火焰傳播速度非常快,燃燒時間損失非常小,抗爆性能非常好,能夠大幅度提高壓縮比,使發動機燃料熱效率明顯提高,升功率、升扭矩明顯加大,油耗明顯降低。
文檔編號F02B23/00GK1252489SQ99118688
公開日2000年5月10日 申請日期1999年9月2日 優先權日1999年9月2日
發明者蒙國寧 申請人:蒙國寧