專利名稱：點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)的改造，更具體說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)
機(jī)擠流燃燒室。
背景技術(shù)：
目前，高速點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，大多采用半球型燃燒室和屋頂型燃燒室。
圖1示出了前述半球型燃燒室的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。由圖1可見(jiàn)現(xiàn)有的半球型燃燒室，由
活塞101的頂部和設(shè)置有偏置火花塞104的氣缸蓋內(nèi)表面構(gòu)成，所述的燃燒室內(nèi)至少有兩
個(gè)氣門107。該燃燒室如此設(shè)置的目的是為了盡可能提高充氣效率、增加高速功率、降低排
氣污染。但由于結(jié)構(gòu)缺陷，當(dāng)活塞101運(yùn)行至上止點(diǎn)附近時(shí)，所述燃燒室組織壓縮擠流比較
困難，致使紊流強(qiáng)度較低，限制了稀燃和速燃，從而導(dǎo)致循環(huán)熱效率降低、燃油消耗率升高、
排放污染物多等問(wèn)題的出現(xiàn)。 因此，設(shè)計(jì)一種新型的燃燒系統(tǒng)，并使其在保留半球型、屋頂型燃燒室優(yōu)點(diǎn)的同時(shí) 仍能組織較強(qiáng)的紊流燃燒，以期達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率、降低燃油消耗率和廢氣排放的 目的，已成為當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題，就是克服前述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，并為此 提供一種改進(jìn)的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室。改進(jìn)后的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室應(yīng)具有動(dòng)力 性好、循環(huán)熱效率高、燃油消耗率低、排放污染物少的特點(diǎn)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，由活塞頂部和設(shè)置有中置或偏置火花塞的半球型 氣缸蓋或屋頂形氣缸蓋的內(nèi)表面構(gòu)成，所述的燃燒室內(nèi)至少有兩個(gè)氣門，在所述活塞的頂 部對(duì)應(yīng)于所述的氣門設(shè)置有氣門凹坑，在所述氣門凹坑的中間部位設(shè)置有燃燒室凹坑，所 述燃燒室凹坑的內(nèi)表面與所述氣門凹坑的內(nèi)表面分別圓滑相接并相對(duì)于所述火花塞的兩 端形成非對(duì)稱的近端凸起和遠(yuǎn)端凸起。 所述近端凸起和遠(yuǎn)端凸起的外表面與所述半球型或屋頂型氣缸蓋的內(nèi)表面具有 相同的形狀。 所述近端凸起和遠(yuǎn)端凸起的外表面與所述半球型或屋頂型氣缸蓋的內(nèi)表面之間 設(shè)置有間隙。所述的間隙范圍為0. 1-3. 5mm。 所述燃燒室凹坑的空間形狀由任意曲線的三維旋轉(zhuǎn)體或任意曲面構(gòu)成。 所述活塞頂部下面的筋板延伸到所述燃燒室凹坑的中部。 本實(shí)用新型的有益效果是克服了前述公知技術(shù)所存在的缺陷與不足，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力性好、循環(huán)熱效率高，油耗少，排污低的特點(diǎn)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的半球型點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以詳細(xì)描述。 圖2是本實(shí)用新型的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖。 參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，由活塞201的頂部和設(shè)置有火
花塞204的半球型或屋頂型氣缸蓋203構(gòu)成，所述的燃燒室內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)氣門207。本
實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)包括如下內(nèi)容 在所述活塞201的頂部對(duì)應(yīng)于氣門207設(shè)置有氣門凹坑205，在所述氣門凹坑201 的中間部位設(shè)置有燃燒室凹坑206，所述燃燒室凹坑206的內(nèi)表面與所述氣門凹坑205的內(nèi) 表面分別圓滑相接并相對(duì)于所述的火花塞204形成非對(duì)稱的近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208。 所述近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208的外表面209與所述半球型或屋頂型氣缸蓋 203的內(nèi)表面具有相同的形狀。 所述近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208的外表面209與所述半球型或屋頂型氣缸蓋
203的內(nèi)表面之間設(shè)置有間隙。 所述的間隙范圍為0. 1-3. 5mm。 所述燃燒室凹坑206的空間形狀由任意曲線的三維旋轉(zhuǎn)體或任意曲面構(gòu)成。 所述活塞201頂部下面的筋板210延伸到所述燃燒室凹坑205的中部。 對(duì)于二沖程、特別是四沖程點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中的頂置氣門燃燒室來(lái)說(shuō)，其火花塞204 大多為偏置。以燃燒室內(nèi)有兩個(gè)氣門，氣缸內(nèi)有一個(gè)活塞，氣缸蓋為半球型的設(shè)置情況作為 所選實(shí)施例，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)技術(shù)目的原理在于 所述活塞201的頂部可通過(guò)改進(jìn)后的特殊形狀與偏置火花塞204的氣缸蓋203內(nèi) 表面構(gòu)成擠流燃燒室。在該燃燒室中，所述氣門207與所述氣門凹坑205的對(duì)應(yīng)關(guān)系、由任 意曲線的三維旋轉(zhuǎn)體或任意曲面構(gòu)成的燃燒室凹坑206、以及與所述氣缸蓋203的內(nèi)表面 具有一定間隙并具有相同形狀的近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208的外表面209，他們的配合設(shè) 置，加之所述活塞201頂部相對(duì)于所述火花塞204的遠(yuǎn)端凸起208和近端凸起202分別形 成的較大面積和較小面積的非對(duì)稱分布，便于所述的燃燒室通過(guò)不同大小的擠氣面積組織 壓縮擠流，以加強(qiáng)紊流強(qiáng)度。同時(shí)，設(shè)置在所述活塞201的頂部且接近于火花塞204部位的 燃燒室凹坑206，還可確保壓縮比為設(shè)計(jì)值9。如此設(shè)計(jì)的燃燒室，可以達(dá)到有效促進(jìn)混合 氣高效、潔凈燃燒的目的。 本實(shí)用新型的改進(jìn)，還包括將所述活塞201頂部下面的筋板210由圖1所示現(xiàn)有 技術(shù)中筋板110的所在位置延伸到所述燃燒室凹坑206的中部，其目的是為了加強(qiáng)改進(jìn)后 的活塞201頂部的強(qiáng)度。 在所選實(shí)施例中，氣缸的直徑為56mm，半球型氣缸蓋203的內(nèi)表面半徑為32mm，活 塞201頂部的兩個(gè)氣門凹坑205的直徑分別設(shè)置為25. 5mm和30. 5mm(其中排氣門直徑為 25mm，進(jìn)氣門直徑為30mm)，活塞201頂部外表面209(即所述近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208 的外表面)的球面半徑為30. 5mm。[0029] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有的常規(guī)半球型或屋頂型燃燒室的明顯區(qū)別，就是在所述活塞 201頂部設(shè)置了氣門凹坑205和燃燒室凹坑206，以及由此設(shè)置所形成的相對(duì)于火花塞204 非對(duì)稱設(shè)置的近端凸起202和遠(yuǎn)端凸起208。該設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是 (1)可以方便地布置燃燒室內(nèi)的擠氣面，以使燃燒室在汽缸壓縮和燃燒過(guò)程中產(chǎn) 生強(qiáng)烈的氣流運(yùn)動(dòng)，十分有利于混合氣的稀燃與速燃。 (2)所述的氣門凹坑配合有組織的擠流，可以大大提高紊流強(qiáng)度，縮短燃燒持續(xù) 期，從而降低各種排放污染，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
(3)所述燃燒室頂部至側(cè)壁的厚度均勻過(guò)渡以及將支撐活塞頂部的筋板延伸至燃
燒室凹坑中部的設(shè)置方式，可以充分滿足燃燒室的機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度的要求。 以上結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的描述是示意性的，該描述沒(méi)有限制性。本
領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能夠理解，在實(shí)際使用中，各部件的結(jié)構(gòu)形狀或設(shè)置方式均可能根據(jù)生
產(chǎn)要求和現(xiàn)場(chǎng)安裝情況的變化發(fā)生某些改變；而在本實(shí)用新型的啟示下，其他人員也可能
作出與本實(shí)用新型相似的設(shè)計(jì)或?qū)Ρ緦?shí)用新型進(jìn)行一些添加或改變。特別需要指出的是，
只要不脫離本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)宗旨，所有顯而易見(jiàn)的改變以及具有等同替換的相似設(shè)計(jì)，
均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，由活塞頂部和設(shè)置有中置或偏置火花塞的半球型氣缸蓋或屋頂形氣缸蓋的內(nèi)表面構(gòu)成，所述的燃燒室內(nèi)至少有兩個(gè)氣門，其特征是，在所述活塞的頂部對(duì)應(yīng)于所述的氣門設(shè)置有氣門凹坑，在所述氣門凹坑的中間部位設(shè)置有燃燒室凹坑，所述燃燒室凹坑的內(nèi)表面與所述氣門凹坑的內(nèi)表面圓滑相接并相對(duì)于所述火花塞的兩端形成非對(duì)稱的近端凸起和遠(yuǎn)端凸起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，其特征是，所述近端凸起和遠(yuǎn)端 凸起的外表面與所述半球型或屋頂型氣缸蓋的內(nèi)表面具有相同的形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，其特征是，所述近端凸起和遠(yuǎn)端 凸起的外表面與所述半球型或屋頂型氣缸蓋的內(nèi)表面之間設(shè)置有間隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，其特征是，所述的間隙范圍為 0. 1_3. 5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，其特征是，所述活塞頂部下面的 筋板延伸到所述燃燒室凹坑的中部。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)擠流燃燒室，該燃燒室由活塞頂部和設(shè)置有中置或偏置火花塞的半球型氣缸蓋或屋頂形氣缸蓋的內(nèi)表面構(gòu)成，所述的燃燒室內(nèi)至少有兩個(gè)氣門，在所述活塞的頂部對(duì)應(yīng)于所述的氣門設(shè)置有氣門凹坑，在所述氣門凹坑的中間部位設(shè)置有燃燒室凹坑，所述燃燒室凹坑相對(duì)于所述火花塞的兩端形成非對(duì)稱的近端凸起和遠(yuǎn)端凸起，所述近端凸起和遠(yuǎn)端凸起的外表面與所述半球型或屋頂型氣缸蓋的內(nèi)表面具有相同的形狀并具有一定間隙。所述的燃燒室凹坑的內(nèi)表面與所述氣門凹坑的內(nèi)表面圓滑相接，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力性好，循環(huán)熱效率高，燃油消耗率低，排放污染物少。
文檔編號(hào)F02B23/08GK201517443SQ20092009801
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者張寶歡, 林建生 申請(qǐng)人:天津大學(xué)