用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋及具有該氣缸蓋的發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋及具有該氣缸蓋的發(fā)動機(jī)。所述氣缸蓋內(nèi)形成有與氣缸對應(yīng)的進(jìn)氣道和排氣道,所述氣缸蓋上設(shè)置有與每個所述氣缸對應(yīng)的火花塞,所述火花塞偏離對應(yīng)氣缸的中心線設(shè)置且位于對應(yīng)氣缸的排氣側(cè)。本實用新型的氣缸蓋,通過將火花塞采用偏置設(shè)置方式且位于排氣側(cè),從而避免與其它部件發(fā)生干涉,降低氣缸蓋的制造難度。
【專利說明】用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋及具有該氣缸蓋的發(fā)動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋及具有該氣缸蓋的發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)的機(jī)體組包括氣缸蓋、氣缸蓋襯墊、氣缸體和油底殼。氣缸體內(nèi)形成有多個氣缸,活塞可以在氣缸內(nèi)作往復(fù)直線運動。其中,傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)上的火花塞采用居中布置方式,即火花塞與氣缸中心線重合。但對于雙燃料發(fā)動機(jī)而言,可能存在與其它部件例如柴油噴油器發(fā)生干涉的情況,從而導(dǎo)致氣缸蓋結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此,本實用新型的一個目的在于提出一種用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,該氣缸蓋上的火花塞采用偏置設(shè)置方式且位于排氣側(cè),避免與其它部件發(fā)生干涉,降低氣缸蓋的制造難度。
[0004]本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述氣缸蓋的發(fā)動機(jī)。
[0005]根據(jù)本實用新型實施例的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,所述氣缸蓋內(nèi)形成有與氣缸對應(yīng)的進(jìn)氣道和排氣道,所述氣缸蓋上設(shè)置有與每個所述氣缸對應(yīng)的火花塞,所述火花塞偏離對應(yīng)氣缸的中心線設(shè)置且位于對應(yīng)氣缸的排氣側(cè)。
[0006]根據(jù)本實用新型實施例的氣缸蓋上的火花塞采用偏置設(shè)置方式且位于排氣側(cè),從而避免與其它部件發(fā)生干涉,降低氣缸蓋的制造難度。
[0007]另外,根據(jù)本實用新型實施例的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞的第一端伸入到對應(yīng)的氣缸內(nèi)且第二端穿過該氣缸對應(yīng)的排氣道并向外延伸。
[0009]根據(jù)本實用新型的一些實施例,每個所述氣缸對應(yīng)的排氣道為兩個,所述兩個排氣道的尾部彼此靠近并緊鄰以形成共用通道,所述火花塞的所述第二端穿過所述共用通道并向外延伸。
[0010]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞的中心線與所述氣缸蓋的底面的交點到所述氣缸的中心線的距離是所述氣缸直徑的0.35-0.45之間。
[0011]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞的中心線與所述氣缸蓋的底面的交點到所述氣缸的中心線的距離是所述氣缸直徑的0.375-0.425之間。
[0012]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞相對于與該火花塞對應(yīng)的氣缸傾斜設(shè)置。
[0013]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞的中心線與對應(yīng)氣缸的中心線的夾角在20。-30。之間。
[0014]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述火花塞的中心線與對應(yīng)氣缸的中心線的夾角在23。-26。之間。
[0015]根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述進(jìn)氣門的中心線與通過所述發(fā)動機(jī)的縱向中心線的豎直平面的夾角在0° -6°之間;以及所述排氣門的中心線與所述豎直平面的夾角在0° -6°之間,并且所述進(jìn)氣門的中心線與所述排氣門的中心線之間的夾角在10°內(nèi)。
[0016]此外,根據(jù)本實用新型另一方面的實施例,還提出了一種包括上述氣缸蓋的發(fā)動機(jī)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組的氣缸體的俯視圖;
[0018]圖2是根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組的氣缸體的主視圖;
[0019]圖3是圖1中所示的氣缸體的簡化示意圖;
[0020]圖4是氣缸截面的示意圖;
[0021]圖5是螺紋緊固件的分布示意圖;
[0022]圖6是水套深度與活塞在上、下止點時一環(huán)行程的比值與氣缸壁所受壓力的曲線關(guān)系圖;
[0023]圖7是根據(jù)本實用新型實施例的氣缸蓋的示意圖;
[0024]圖8是進(jìn)氣道和排氣道的示意圖;
[0025]圖9是進(jìn)氣門和排氣門的不意圖;
[0026]圖10是火花塞的設(shè)置位置示意圖;
[0027]圖11活塞與氣缸蓋的局部示意圖;
[0028]圖12是活塞的局部之意圖;
[0029]圖13是凹坑的任意一個通過回轉(zhuǎn)軸線的豎直截面的示意圖;
[0030]圖14是活塞的立體圖;
[0031]圖15是發(fā)動機(jī)的立體圖;
[0032]圖16-圖18是根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)采用不同壓縮比的對比圖;
[0033]圖19-圖20是根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)在兩個工況下,采用不同噴射錐角的對比圖;
[0034]圖21-圖22是根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)的活塞與傳統(tǒng)活塞的HC、N0x排放的對比圖;
[0035]圖23是根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)燃燒室的渦流比示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
[0037]在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0038]此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
[0039]在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0040]在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0041]下面參考圖1-圖23詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000,發(fā)動機(jī)1000的特點是液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生能量,然后再轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。對于車輛而言,其發(fā)動機(jī)1000—般可采用四沖程形式,發(fā)動機(jī)1000—般可以包括配氣機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)等。
[0042]其中,曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是把燃?xì)庾饔迷诨钊?09上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能。一般地,曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要包括活塞連桿組、曲軸飛輪組以及機(jī)體組。
[0043]活塞連桿組將活塞109的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,同時將作用于活塞109上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩,從而驅(qū)動車輛的車輪轉(zhuǎn)動。一般地,活塞連桿組包括活塞109、活塞環(huán)(包括第一活塞環(huán)114)、活塞銷和連桿等,活塞銷用于連接活塞與連桿。曲軸飛輪組主要由曲軸與飛輪構(gòu)成。
[0044]機(jī)體組是發(fā)動機(jī)的支架,是活塞連桿組、曲軸飛輪組、配氣機(jī)構(gòu)和發(fā)動機(jī)1000各系統(tǒng)主要零件的裝配基體。機(jī)體組主要包括氣缸蓋101、氣缸蓋襯墊、氣缸體201和油底殼301 (如圖15所示),氣缸蓋101設(shè)在氣缸體201的頂面,氣缸蓋襯墊夾設(shè)在氣缸蓋101的底面Ml (底面Ml如圖9所示)與氣缸體201的頂面之間,用于密封氣缸蓋101與氣缸體201之間的縫隙,油底殼301設(shè)置在氣缸體201的底部。在本實用新型的描述中,發(fā)動機(jī)1000 (或機(jī)體組)的縱向指的是發(fā)動機(jī)1000的長度方向,發(fā)動機(jī)1000 (或機(jī)體組)的橫向指的是發(fā)動機(jī)1000的厚度(寬度)方向,發(fā)動機(jī)1000 (或機(jī)體組)的高度方向指的是平行于氣缸203的中心線的方向。
[0045]如圖1且結(jié)合圖11所示,氣缸體201具有至少一個氣缸203,氣缸203是為活塞109在其中運動進(jìn)行導(dǎo)向的圓柱形空腔,氣缸203 —般形成在氣缸體201的上半部,而氣缸體201的下半部一般可以是曲軸箱,但不限于此。對于直列發(fā)動機(jī)1000而言,如圖1所示,其多個氣缸203是沿發(fā)動機(jī)1000的縱向中心線200并置的(縱向中心線200如圖3和圖4所示),即多個氣缸203沿發(fā)動機(jī)1000的縱向排列成一條直線。對于V形發(fā)動機(jī)1000而言,其一般分為兩組氣缸203,該兩組氣缸203之間的夾角一般在30° -60°之間,但不限于此。
[0046]如圖7和圖8所示,氣缸蓋101內(nèi)形成有與每個氣缸203對應(yīng)的進(jìn)氣道103和排氣道104,進(jìn)氣道103用于向燃燒室輸送油氣混合物(或者空氣),排氣道104用于排出廢氣。一般地,可以采用兩進(jìn)兩出氣道形式,即進(jìn)氣道103和排氣道104均為兩個,但不限于此,例如還可以采用三進(jìn)兩出或一進(jìn)一出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)實際需要以及氣缸蓋101的內(nèi)部構(gòu)造而適應(yīng)性設(shè)定。
[0047]配氣機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣缸蓋101上,配氣機(jī)構(gòu)的作用是按照發(fā)動機(jī)1000每一氣缸203內(nèi)進(jìn)行的工作循環(huán)和點火次序的要求,定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門108以及排氣門110,使新鮮沖量(例如油氣混合物或空氣)及時進(jìn)去氣缸203內(nèi),而廢氣及時從氣缸203排出。
[0048]配氣機(jī)構(gòu)主要包括氣門組和氣門傳動組零件,氣門組一般包括進(jìn)氣側(cè)氣門(簡稱進(jìn)氣門108)以及排氣側(cè)氣門(簡稱排氣門110),進(jìn)氣門108和排氣門110可以分別通過單獨的凸輪軸驅(qū)動其定時打開、關(guān)閉。凸輪軸可以與發(fā)動機(jī)1000的曲軸聯(lián)動,凸輪軸與發(fā)動機(jī)1000之間可以采用齒輪傳動、鏈傳動或帶傳動等多種方式。
[0049]其中,對于四沖程發(fā)動機(jī)1000而言,每個氣缸203至少對應(yīng)一個進(jìn)氣門108和一個排氣門110,一般地,進(jìn)氣門108的數(shù)量與進(jìn)氣道103的數(shù)量是相同的,排氣門110的數(shù)量與排氣道104的數(shù)量是相同的。例如,可以采用兩進(jìn)兩出四氣門結(jié)構(gòu),或者三進(jìn)兩出五氣門結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可以采用一進(jìn)一出兩氣門結(jié)構(gòu)。每個燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣門108和排氣門110通過對應(yīng)凸輪軸的驅(qū)動從而按照一定規(guī)律循環(huán)打開,從而及時地向燃燒室內(nèi)補(bǔ)入油氣混合物(或新鮮空氣),并在燃燒作功后及時將廢氣排出。
[0050]火花塞105的功用是將點火線圈產(chǎn)生的高壓電引入燃燒室,并在兩個電極之間產(chǎn)生電火花,從而點燃可燃混合氣,火花塞105主要可以由中心電極、側(cè)電極、殼體和絕緣體等組成。在本實用新型的一些實施例中,每個氣缸203都對應(yīng)設(shè)置至少一個火花塞105,該火花塞105可以采用螺紋連接的方式固定在氣缸蓋101的相應(yīng)位置處。作為可選的實施方式,每個氣缸203只對應(yīng)設(shè)置一個火花塞105。
[0051]汽油噴油器用于噴射汽油燃料,在本實用新型的實施例中,對汽油噴油器的具體設(shè)置位置不作特殊限定。例如,汽油噴油器可以與氣缸203的數(shù)量是一一對應(yīng)的(即,多點噴射),汽油噴油器可以設(shè)置在氣缸蓋101上并可直接將燃料噴入對應(yīng)氣缸203的進(jìn)氣門108的前方。當(dāng)然,一個汽油噴油器也可以對應(yīng)多個氣缸203 (即,單點噴射),該噴油器可以安裝在節(jié)氣門前的區(qū)段中,燃料噴入后可隨空氣流進(jìn)入進(jìn)氣支管內(nèi),并分別分配給每個氣缸203。
[0052]柴油噴油器107用于噴射柴油燃料,柴油噴油器107可以設(shè)置在氣缸蓋101上,柴油噴油器107的噴嘴部分可以位于對應(yīng)的燃燒室內(nèi)。在本實用新型的一些實施例中,每個氣缸203對應(yīng)設(shè)置至少一個柴油噴油器107。作為可選的實施方式,每個氣缸203僅對應(yīng)設(shè)置一個柴油噴油器107。
[0053]應(yīng)當(dāng)理解的是,關(guān)于柴油噴油器107以及汽油噴油器的具體構(gòu)造、工作原理以及相關(guān)的供油系統(tǒng)等,均已為現(xiàn)有技術(shù)且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知,因此這里不再--贅述。
[0054]其中,作為可選的實施方式,每個燃燒室均對應(yīng)一個汽油噴油器和一個柴油噴油器107,且該一個汽油噴油器和該一個柴油噴油器107可以集成為一個整體,該一個整體式噴油器可以具有一個噴嘴,在需要噴射汽油時用于噴射汽油,而在需要噴射柴油時則用于噴射柴油?;蛘咴撘粋€整體式噴油器也可以具有兩個噴嘴,一個用于噴射汽油,另一個用于噴射柴油,兩個噴嘴互不干涉。在這些實施例中,汽油噴油器噴出的汽油燃料是直接噴入到燃燒室內(nèi)的,而不經(jīng)過進(jìn)氣支管或進(jìn)氣道,與上述汽油噴油器的多點噴射以及單點噴射的設(shè)置方式不同。
[0055]由于根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000具有用于噴射柴油的柴油噴油器107以及用于噴射汽油的汽油噴油器,因此根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000也可以稱之為汽油柴油雙燃料發(fā)動機(jī)1000 (簡稱雙燃料發(fā)動機(jī)1000)。
[0056]根據(jù)本實用新型實施例的雙燃料發(fā)動機(jī)1000,在起動發(fā)動機(jī)1000時,可以通過火花塞105引燃方式進(jìn)行點火起動。而在雙燃料發(fā)動機(jī)1000正常起動后,可以通過噴射柴油以壓燃方式工作,此時火花塞105可以停止工作。從而,使得根據(jù)本實用新型實施例的雙燃料發(fā)動機(jī)1000相比于柴油發(fā)動機(jī),在起動時可以有效降低排放,特別對于柴油發(fā)動機(jī)低溫起動困難的問題,通過點燃方式可以順利起動。在根據(jù)本實用新型實施例的雙燃料發(fā)動機(jī)1000起動后,可以通過壓燃方式取代火花塞105的點燃方式,由此高壓縮比有助于充分燃燒,提高發(fā)動機(jī)1000的燃油經(jīng)濟(jì)性以及動力輸出性能。
[0057]此外,根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000由于正常工作沖程循環(huán)時火花塞105可以停止工作,火花塞105可以只在起動時進(jìn)行點火,因此可以大大減少火花塞105的點火次數(shù),提高火花塞105的使用壽命,降低使用成本,同時也簡化了控制策略。
[0058]但是,需要說明的是,上述關(guān)于根據(jù)本實用新型實施例的雙燃料發(fā)動機(jī)1000的起動過程以及正常沖程循環(huán)僅是示意性地說明,不能理解為是對本實用新型的一種限制,或者暗示本實用新型的發(fā)動機(jī)1000僅能以上述方式起動或以上述方式正常循環(huán)工作。
[0059]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),對于雙燃料發(fā)動機(jī)1000而言,合理地設(shè)計壓縮比與燃燒室的渦流比對于發(fā)動機(jī)1000的燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放以及改善動力輸出有著直接關(guān)系。
[0060]有鑒于此,結(jié)合圖16-圖18、圖23所示,發(fā)明人根據(jù)多年的行業(yè)經(jīng)驗以及大量實驗發(fā)現(xiàn),通過將壓縮比控制在13-17特別是14-16之間,渦流比控制在1-6之間,可以有效解決發(fā)動機(jī)1000冷起動困難的問題,同時避免高壓縮比帶來的爆震問題,使發(fā)動機(jī)1000起動、運行更加平穩(wěn)、可靠,動力輸出性強(qiáng)且達(dá)到了較佳的燃油經(jīng)濟(jì)性以及較低的有害氣體排放。
[0061]進(jìn)一步,結(jié)合圖23所示,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將渦流比控制在1.5-5之間,可以更好地提升發(fā)動機(jī)1000的性能,降低排放。因此作為一種可選的實施方式,燃燒室的渦流比控制在1.5-5之間。
[0062]其中,在一個優(yōu)選的實施例中,燃燒室的渦流比為1.7。在另一個優(yōu)選的實施例中,燃燒室的渦流比為1.8。在又一個優(yōu)選實施例中,燃燒室的渦流比為2。
[0063]由此,通過氣缸壁的引導(dǎo)作用,從進(jìn)氣道103進(jìn)入到燃燒室內(nèi)的油氣混合物(或新鮮空氣)在氣缸203內(nèi)會形成渦流,通過控制渦流比處在1-6之間,特別是處在1.5-5之間,配合較高的壓縮比(例如13-17),從而可以大大降低燃燒排放,同時增加發(fā)動機(jī)1000的動力輸出。
[0064]特別地,對于一般車輛而言,如圖23所示,,特別是家用車輛而言,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)在1000rpm-2000rpm之間,特別是在1500rpm-2000rpm,并且從圖23中可以看出,在發(fā)動機(jī)1000處于2000rpm以下時,渦流比在1_6特別是1.5-5之間較優(yōu)。
[0065]需要說明一點,對于如何控制氣缸203內(nèi)渦流比的大小已是現(xiàn)有技術(shù),并且已為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知。例如,可以采用切向和/或螺旋進(jìn)氣道103的形式,同時也可以結(jié)合渦流閥技術(shù),但是在本實用新型中,對于采用何種進(jìn)氣道103形式以及渦流閥的具體設(shè)置位置并不作特殊限定,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)需要而采用相適配的進(jìn)氣道103形式以及適宜的渦流閥設(shè)置位置,只要能夠?qū)崿F(xiàn)將渦流比控制在1-6特別是1.5-5之間即可。
[0066]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),對于壓縮比的控制同樣對發(fā)動機(jī)1000的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放性能有著至關(guān)重要的作用。結(jié)合圖16-圖18所示,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將壓縮比控制在14.8-15.5之間較優(yōu)。因此,根據(jù)本實用新型的一個實施例,壓縮比在14.8-15.5之間。
[0067]特別地,根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施例,發(fā)動機(jī)1000的壓縮比為15.1。根據(jù)本實用新型的另一個實施例,壓縮比為15.3。
[0068]由此,配合適宜的渦流比,例如作為優(yōu)選的實施方式,壓縮比在14.8-15.5,渦流比在1.5-5之間,從而可以更好地解決發(fā)動機(jī)1000低溫起動困難的問題,避免由于高壓縮比導(dǎo)致的爆震現(xiàn)象,改善發(fā)動機(jī)1000的燃油經(jīng)濟(jì)性以及動力性,有害氣體的排放大大降低。
[0069]其中,需要說明的是,圖16-18中的橫坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)速以及該轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)1000輸出的扭矩,縱坐標(biāo)表示燃油消耗率,可以理解的是,在相同轉(zhuǎn)速下,燃油消耗率越低,證明發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。從圖16-圖18中可以清楚地看出,壓縮比(CR)為14.8、15.1和15.5時明顯好于壓縮比為13和17的情況。
[0070]下面結(jié)合圖7-圖15對根據(jù)本實用新型實施例的活塞109進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0071]由于活塞109的選型關(guān)系到壓縮比,同時也關(guān)系到發(fā)動機(jī)1000的整機(jī)性能,因此合理地選型活塞109對發(fā)動機(jī)1000而言至關(guān)重要。
[0072]結(jié)合圖11-圖14所示,根據(jù)本實用新型的一些實施例,活塞109的頂面形成有凹坑111,該凹坑111與氣缸壁的內(nèi)壁面以及氣缸蓋101的底面Ml共同構(gòu)成燃燒室。凹坑111的大小、型線直接決定了燃燒室的構(gòu)造,并進(jìn)而關(guān)聯(lián)到發(fā)動機(jī)1000的各項燃燒指標(biāo)。
[0073]在本實用新型的實施例中,凹坑111優(yōu)選是回轉(zhuǎn)體形狀,該回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸線117(如圖13所示)與對應(yīng)氣缸203的中心線M2 (M2如圖10所示)重合,換言之,該凹坑111形成在活塞109頂部的中心。由此,凹坑111居中布置可以避免活塞109受力不均而導(dǎo)致氣缸壁局部受力集中,從而可以改善氣缸203變形問題,同時凹坑111居中還能在一定程度上減小活塞109與氣缸壁之間的摩擦,提高活塞109的壽命以及活塞109與氣缸壁之間的密封性,減少從活塞109與氣缸壁之間間隙而逸出到曲軸箱內(nèi)的燃?xì)?,避免該部分燃?xì)庥绊懬S箱內(nèi)機(jī)油的性能和壽命。
[0074]結(jié)合圖11-圖13所示,凹坑111為“ ω ”形,即凹坑111的通過回轉(zhuǎn)軸線117的豎直截面為“ ω ”形。這里,需要說明的是,凹坑111為“ ω ”形應(yīng)當(dāng)作廣義理解,即可以理解為凹坑111的豎直截面可以是與“ ω ”形近似的形狀,即凹坑111的上部至少應(yīng)當(dāng)具備一個縮口特征。關(guān)于“ω”形凹坑111的具體型線將在下面結(jié)合具體的實施例給出詳細(xì)描述。
[0075]作為優(yōu)選的實施方式,如圖11所示,凹坑111頂部具有縮口結(jié)構(gòu)127,且活塞109的口徑比保持在0.7-0.8之間,活塞109的縮口比保持在0.8-0.9之間。具體地,活塞109的口徑比指的是凹坑111的縮口結(jié)構(gòu)127最窄處與氣缸203的直徑的比值,即口徑比為K4/D(其中K4如圖12所示,氣缸直徑D結(jié)合圖1所示)?;钊?09的縮口比指的是凹坑111的縮口結(jié)構(gòu)127最窄處與凹坑111縮口結(jié)構(gòu)127下部最寬處的直徑之比,即縮口比為K4/K5(K4、K5結(jié)合圖12所示)。
[0076]由此,通過合理地設(shè)計活塞109的口徑比與縮口比,使得活塞109的口徑比保持在0.7-0.8之間,縮口比保持在0.8-0.9之間,這樣較大的口徑比和較小的縮口比利于柴油向燃燒室余隙和淬熄區(qū)的擴(kuò)散,有利于降低HC排放。同時還降低了燃燒過程中燃燒室的傳熱損失,使燃料燃燒得更充分,從而提高了發(fā)動機(jī)1000的熱效率。
[0077]下面將結(jié)合圖11-圖13對凹坑111結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明。
[0078]如圖13所示,凹坑111為回轉(zhuǎn)體形狀,回轉(zhuǎn)體具有回轉(zhuǎn)母線115和回轉(zhuǎn)軸線117,該回轉(zhuǎn)體為回轉(zhuǎn)母線115圍繞回轉(zhuǎn)軸線117旋轉(zhuǎn)360°形成。在圖13的示例中,實際上包括回轉(zhuǎn)軸線117的任意豎直截面,在該截面上,回轉(zhuǎn)軸線117左右兩側(cè)對稱的部分均可以作為回轉(zhuǎn)母線115,在下面的描述中,以位于回轉(zhuǎn)軸線117左側(cè)的部分作為回轉(zhuǎn)母線115進(jìn)行描述。
[0079]具體地,回轉(zhuǎn)母線115包括側(cè)壁曲線段119和底壁混合線段129,該側(cè)壁曲線段119用于形成凹坑111的側(cè)壁,該底壁混合線段129用于形成凹坑111的底壁,其中底壁混合線段129至少包括底壁直線段和底壁曲線段。
[0080]由于側(cè)壁曲線段119以及底壁混合線段129的線型直接關(guān)系到燃燒室的形狀,進(jìn)而關(guān)系到發(fā)動機(jī)1000的熱效率等。因此合理地設(shè)計側(cè)壁曲線段119以及底壁混合線段129的具體線型對發(fā)動機(jī)1000的熱效率以及整體性能有著重要作用。
[0081]結(jié)合圖13所示,具體而言,偵彳壁曲線段119可以包括側(cè)壁過渡段121、偵彳壁縮口段123和側(cè)壁圓弧段125,側(cè)壁過渡段121、側(cè)壁縮口段123和側(cè)壁圓弧段125從上至下依次相連。側(cè)壁過渡段121用于形成連接縮口結(jié)構(gòu)127與活塞109頂面的過渡部分,側(cè)壁縮口段123用于形成上述的縮口結(jié)構(gòu)127,側(cè)壁圓弧段125用于形成燃燒室的下部側(cè)壁部分。
[0082]底壁混合線段129包括底壁第一直線段131、底壁第一圓弧段133、底壁第二直線段135、底壁第二圓弧段137和底壁第三直線段139,其中底壁第一直線段131、底壁第一圓弧段133、底壁第二直線段135、底壁第二圓弧段137和底壁第三直線段139在徑向上從外向內(nèi)依次相連,且底壁第一直線段131的外端與側(cè)壁圓弧段125的下端相連。
[0083]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將側(cè)壁曲線段119以及底壁混合線段129按照上述線型進(jìn)行設(shè)計,有利于柴油向燃燒室余隙和淬熄區(qū)的擴(kuò)散,有利于降低HC等有害氣體的排放。
[0084]進(jìn)一步,由于側(cè)壁曲線段119由多種曲線段構(gòu)成,底壁混合線段129由多種曲線段以及直線段構(gòu)成,因此各曲線段以及直線段的相關(guān)參數(shù)直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)1000的熱效率以及發(fā)動機(jī)1000的性能。
[0085]在本實用新型的一些實施例,如圖13所示,側(cè)壁過渡段121的曲率半徑r0可以是18-22mm之間,優(yōu)選是20mm,側(cè)壁縮口段123的曲率半徑rl可以在1.5_2mm之間,側(cè)壁圓弧段125的曲率半徑r2在3.5-4.5mm之間,優(yōu)選在3.5_4mm之間,底壁第一直線段131優(yōu)選是平行于氣缸蓋101底面Ml的,底壁第一直線段131的長度可以在3.5-4.5mm之間,優(yōu)選為4_,底壁第一圓弧段133的曲率半徑r3可為ll_15mm之間,優(yōu)選為13_,底壁第二直線段135相對氣缸蓋101的底面傾斜設(shè)置,傾斜夾角β 7可以在20° -24°之間,優(yōu)選為22°,底壁第二圓弧段137的曲率半徑r4可為23-27mm,優(yōu)選為25mm,底壁第三直線段139優(yōu)選是平行于氣缸蓋101底面的,并且底壁第三直線段139位于底壁第一直線段131的上方(斜上方),即底壁第三直線段139的設(shè)置高度大于底壁第一直線段131的設(shè)置高度。
[0086]上述設(shè)計方式可以使得活塞109的口徑比保持在0.7-0.8之間,縮口比保持在0.8-0.9之間,并且是一種較優(yōu)選的實施方式,利于柴油向燃燒室余隙擴(kuò)散,從而有效降低HC排放。
[0087]同時結(jié)合圖22所示,圖22示出了根據(jù)本實用新型實施例的活塞108在采用上述線型設(shè)計之后,與原傳統(tǒng)活塞進(jìn)行的比對實驗,從圖22中可以看出,采用上述線型設(shè)計使得發(fā)動機(jī)1000的HC有害物質(zhì)排放大大降低,降低NOx,利于燃燒的進(jìn)行,提高了燃燒的充分程度。
[0088]在本實用新型的一些實施例中,第三直線段在活塞109處于上止點時與氣缸蓋101的底面Ml的距離在2.5mm-3.5mm之間,即K3 = 2.5mm-3.5mm(如圖11所示),優(yōu)選為3mm,即K3 = 3mm。通過合理地控制第三直線段與氣缸蓋101底面Ml的距離(活塞109處于上止點時),從而使得凹坑111能夠形成淺盤型汽油燃燒的特點,提高燃燒效率,使燃燒更充分,降低排放。
[0089]為了使得柴油能夠在活塞109壓縮的過程中更好地被混合氣導(dǎo)流入壓縮余隙和淬熄區(qū)域,作為優(yōu)選的實施方式,活塞109的頂面與活塞109的側(cè)壁之間通過倒角118過渡,如圖11所示,該倒角118角度可為45°,長度可為0.5-2mm,并且活塞109的壓縮余隙K2為1-2.5mm。這里,壓縮余隙指的是活塞109在上止點時活塞109的頂面與氣缸蓋101底面的距離。
[0090]由此,通過在活塞109頂部外緣設(shè)置倒角118且控制倒角118的長度在0.5_2mm,同時控制活塞109的壓縮余隙在1-2.5mm之間,配合曲率半徑在18_22mm的側(cè)壁過渡段121,此三者的結(jié)合設(shè)計能使柴油在活塞109壓縮過程中很好地被壓縮的氣體導(dǎo)流入壓縮余隙和活塞109與氣缸壁的淬熄區(qū)域,使此區(qū)域的燃燒混合物能具有更好的著火特性,能有效的降低HC的排放,提高燃油的利用率,降低油耗。
[0091]作為優(yōu)選的實施方式,活塞109的頂面與活塞109的側(cè)壁之間的倒角118長度在
1-1.5_,活塞109的壓縮余隙為1.5-2_,由此能夠使燃燒混合物具有更優(yōu)的著火特性,提升發(fā)動機(jī)1000的燃油經(jīng)濟(jì)性,大大減少有害氣體的排放。
[0092]結(jié)合圖21所示,圖21示出了根據(jù)本實用新型實施例的活塞108采用上述壓縮余隙、側(cè)壁過渡段121以及倒角118的結(jié)合設(shè)計相比原傳統(tǒng)活塞進(jìn)行的比對試驗,從圖21中可以看出,采用上述設(shè)計之后,可以使得發(fā)動機(jī)1000的HC有害物質(zhì)排放大大降低,降低NOx,利于燃燒的進(jìn)行,提高了燃燒的充分程度。
[0093]綜上,根據(jù)本實用新型實施例的活塞109結(jié)構(gòu)充分結(jié)合了傳統(tǒng)的柴油“ ω ”型和淺盤型汽油燃燒的特點,通過對燃燒室線型的優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計,滿足了雙燃料發(fā)動機(jī)1000在不同工作模式下對燃燒室結(jié)構(gòu)的需求。
[0094]同時,活塞109頂面的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)成了活塞109較大的口徑比和較小的縮口t匕,活塞109邊緣的倒角118結(jié)構(gòu)和活塞109頂面與氣缸蓋101底面的配合產(chǎn)生的較大的壓縮余隙有利于柴油在壓縮過程中被導(dǎo)入到壓縮余隙與活塞109與氣缸壁之間的淬熄區(qū),能有效的降低HC排放,提高燃料的利用率。
[0095]此外,根據(jù)本實用新型實施例的活塞109在整體上形成淺“ ω ”型,面容比大大降低,從而降低了發(fā)動機(jī)1000在工作過程中對外的傳熱損失,提高了發(fā)動機(jī)1000的熱效率。
[0096]另外,根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000的氣缸蓋101的底面Ml為平面,配合這種“ ω ”型活塞109以及適宜的渦流比(例如1.5-5)和壓縮比(例如14.8-15.5),從而在整體上提升了發(fā)動機(jī)1000的各項性能,降低了有害氣體的排放。并且,根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000可以以柴油發(fā)動機(jī)作為原型機(jī)進(jìn)行改造。
[0097]下面參照圖7-圖10結(jié)合具體實施例對進(jìn)氣門108、排氣門110以及火花塞105進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0098]在本實用新型的實施例,火花塞105設(shè)置在氣缸蓋101上,例如火花塞105可通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固在氣缸蓋101上?;鸹ㄈ?05的設(shè)置位置關(guān)系到火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x、火焰面積擴(kuò)展速率、燃燒速度等,對于起動時的排放有著重要影響。
[0099]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),如圖10所示,通過將火花塞105偏置,即偏離氣缸203的中心線M2設(shè)置,同時控制火花塞105與氣缸蓋101交點距離氣缸203中心線的距離Kl對于起動時燃燒火焰以及燃燒速率的控制具有有益影響。
[0100]由此,在一些實施例中,火花塞105偏離對應(yīng)氣缸203的中心線M2設(shè)置,也就是說,火花塞105的中心線與對應(yīng)氣缸203的中心線M2是不重合的,并且優(yōu)選地,火花塞105是位于排氣側(cè)的,如圖7所示。
[0101]進(jìn)一步,在一些實施例中,火花塞105的中心線與氣缸蓋101的底面的交點距離氣缸203的中心線M2的距離Kl是氣缸203直徑D的0.35-0.45之間,即Kl = 0.35-0.45D。
[0102]由此,在起動發(fā)動機(jī)1000時,可以避免發(fā)生爆震現(xiàn)象,改善火焰面積擴(kuò)展速率以及燃燒速率,均衡火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,有效避免早燃,同時也方便發(fā)動機(jī)1000清掃廢氣,更好地改善點火困難問題,且大大提高了起動以及低速低負(fù)荷工況(此時火花塞105也可以參與點火工作)的工作穩(wěn)定性。此外,由于根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000具有柴油噴油器107,通過將火花塞105偏置,從而為柴油噴油器107的中心布置方式提供有效空間,避免二者在安裝位置上發(fā)生干涉而影響發(fā)動機(jī)1000的性能。
[0103]作為優(yōu)選的實施方式,火花塞105的中心線與氣缸蓋101的底面的交點距離氣缸203的中心線的距離是氣缸203直徑的0.375-0.425之間,即Kl = 0.375-0.425D0
[0104]在本實用新型的實施例中,如圖7所示,火花塞105的第一端伸入到對應(yīng)的氣缸203內(nèi),火花塞105的第二端穿過該氣缸203對應(yīng)的排氣道104并向外延伸,這里的向外延伸指的是向背離燃燒室的方向延伸。通過這種布置,可以使得氣缸蓋101結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時避免與柴油噴油器107發(fā)生干涉,火花塞105穿過排氣道104可以最大限定地節(jié)約布置空間,同時對于排氣性能影響較小,大大提高了氣缸蓋101頂面的空間利用率。
[0105]作為進(jìn)一步優(yōu)化的實施例,如圖8所示,每個氣缸203對應(yīng)的排氣道104為兩個,兩個排氣道104的尾部彼此靠近并緊鄰以形成共用通道112,火花塞105的第二端可以穿過該共用通道112并向外延伸。這樣,火花塞105位于兩個排氣道104的正中,使得氣缸蓋101的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,空間利用率更高,利于減少機(jī)體組占用的體積,特別為配氣機(jī)構(gòu)以及柴油噴油器107的布置提供了便利。
[0106]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),對于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)1000而言,其火花塞105 —般居中布置,且火花塞105的中心線與氣缸203的中心線重合。而本申請中火花塞105偏置設(shè)置,因此火花塞105的設(shè)置角度對火焰面積擴(kuò)展速率以及燃燒速率會產(chǎn)生一定的影響。
[0107]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),將火花塞105傾斜設(shè)置可以改善這一情況,因此在本實用新型的一個實施例中,火花塞105相對于該火花塞105對應(yīng)的氣缸203傾斜設(shè)置,即火花塞105的中心線與氣缸203的中心線是不平行的,如圖10所示。
[0108]進(jìn)一步,在一些實施例中,如圖10所示,火花塞105的中心線與對應(yīng)氣缸203的中心線的夾角β6在20° -30°之間。由此,可以改善火焰面積擴(kuò)展速率以及燃燒速率,均衡火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,有效避免早燃,同時也方便發(fā)動機(jī)1000清掃廢氣,更好地改善點火困難問題。
[0109]此外,將火花塞105傾斜設(shè)置還有利于火花塞105穿過排氣道104,避免與配氣機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉。
[0110]作為優(yōu)選的實施方式,如圖10所示,火花塞105的中心線與對應(yīng)氣缸203的中心線的夾角β6在23° -26°之間。
[0111]由此,不僅可以有效避免液態(tài)燃油碰撞火花塞105以及向火花塞105供應(yīng)過濃的混合氣而在火花塞105上形成積碳,還權(quán)衡了火花塞105附近的冷卻效果。同時通過采用柴油噴油器107與火花塞105較大間距的布置形式,且火花塞105傾斜布置于排氣側(cè),從而利于提高火焰面積擴(kuò)展速率以及燃燒速率,均衡火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,從而更好地避免早燃。此外,這種角度設(shè)計也最有利于穿過排氣道104,避免與其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉。
[0112]下面結(jié)合圖9對進(jìn)氣門108和排氣門110進(jìn)行描述。
[0113]由于根據(jù)本實用新型實施例的氣缸蓋101上不僅要布置柴油噴油器107,同時還要布置火花塞105,因此對氣缸蓋101的結(jié)構(gòu)要求較高,同時也增加了配氣機(jī)構(gòu)的布置難度。
[0114]結(jié)合圖7和圖9所示,由于進(jìn)氣門108封閉進(jìn)氣道103末端(燃燒室處)的進(jìn)氣口 102且進(jìn)氣門108的中心線與該進(jìn)氣口 102是大致正交的,類似地,排氣門110封閉排氣道104頭端(燃燒室處)的排氣口 106且排氣門110的中心線與該排氣口 106是大致正交的,因此進(jìn)氣門108以及排氣門110的設(shè)置角度間接反映了該進(jìn)氣口 102與氣缸蓋101底面Ml以及排氣口 106與氣缸蓋101底面Ml之間的夾角。
[0115]例如,以進(jìn)氣門108與通過發(fā)動機(jī)1000的縱向中心線200的豎直平面M3 (M3如圖9所示)的夾角為5°為例,則該進(jìn)氣門108與氣缸蓋101底面Ml的夾角為85°左右,而由于該進(jìn)氣口 102與進(jìn)氣門108是大致正交的,因此該進(jìn)氣口 102與氣缸蓋101底面的夾角在5°左右,從而可以認(rèn)為進(jìn)氣道103特別是進(jìn)氣道103尾段與氣缸蓋101的底面夾角即為
5°左右。
[0116]類似地,以排氣門110與上述豎直平面M3的夾角為5°為例,則該排氣門110與氣缸蓋101底面Ml的夾角為85°左右,而由于該排氣口 106與排氣門110是大致正交的,因此該排氣口 106與氣缸蓋101底面的夾角在5°左右,從而可以認(rèn)為排氣道104特別是排氣道104初始段與氣缸蓋101的底面夾角即為5°左右。
[0117]簡言之,進(jìn)氣門108和排氣門110的設(shè)置角度間接反映了排氣道104(特別是排氣道104的尾段,可以認(rèn)為是排氣口 104)以及進(jìn)氣道103 (特別是進(jìn)氣道103的初始段,可以認(rèn)為是進(jìn)氣口 102)與氣缸蓋101底面的夾角。即,如圖9所示,可以近似地認(rèn)為β? =β 4,β 2 = β 5ο
[0118]而基于此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過合理設(shè)計進(jìn)氣道103(間接反映進(jìn)氣口 102)、排氣道104 (間接反映排氣口 106)與氣缸蓋101底面Ml的夾角,從而不僅能夠方便設(shè)計氣缸蓋101,降低氣缸蓋101的內(nèi)部構(gòu)造(例如為柴油噴油器107、火花塞105、各種氣道、水套)的設(shè)計難度,同時特別地,通過合理設(shè)計該夾角,從而保證發(fā)動機(jī)1000在各轉(zhuǎn)速下均具有較佳地擴(kuò)散燃燒階段的混合速率,并在達(dá)到一定范圍內(nèi)時能夠增大湍流強(qiáng)度,進(jìn)而利于燃燒過程的順利進(jìn)行,同時降低煙度。
[0119]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將進(jìn)氣口 102和排氣口 106設(shè)計成與氣缸蓋101底面Ml的夾角β4、β5分別在0° -6°之間,對燃燒過程的順利進(jìn)行以及煙度的降低具有顯著效果。因此,在本實用新型的一些實施例中,進(jìn)氣門108的中心線與通過發(fā)動機(jī)1000的縱向中心線的豎直平面M3的夾角β 2為0° -6°之間,類似地,排氣門110的中心線與該豎直平面M3的夾角β I也在0° -6°之間。
[0120]由此,進(jìn)氣門108與排氣門110之間的夾角小于12°,即氣門夾角相對較窄,這種較窄的氣門夾角可使氣缸蓋101結(jié)構(gòu)緊湊,減少冷卻損失并得到最佳的表面積/容積。
[0121]作為優(yōu)選的實施方式,進(jìn)氣門108的中心線與排氣門110的中心線之間的夾角β3在10°內(nèi)。其中,需要說明的是,這里的進(jìn)氣門108和排氣門110的夾角指的是在發(fā)動機(jī)1000橫向上彼此對應(yīng)的一個進(jìn)氣門108和排氣門110。由此,使得氣缸蓋101結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時能夠更好地減少冷卻損失并得到最佳的表面積/容積。
[0122]下面結(jié)合圖7、圖19-圖20詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型實施例的柴油噴油器107。
[0123]參照圖7所示,柴油噴油器107的中心線與對應(yīng)的氣缸203的中心線重合,即柴油噴油器107居中布置。由此,柴油噴油器107可以均勻地向燃燒室內(nèi)噴射柴油燃料,同時配合居中布置的“ω”型凹坑111,可以使得柴油燃料更均勻地分布在燃燒室內(nèi),形成均值混合氣,利于充分燃燒。
[0124]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),柴油噴油器107的噴霧錐角對碳煙、NOx排放(氮氧化合物的排放率)以及燃油消耗率三項發(fā)動機(jī)1000指標(biāo)影響顯著。結(jié)合圖19-圖20所示,發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn),通過將柴油噴油器107的錐角控制在70° -85°之間時,碳煙排放水平較低,同時NOx降低,即氮氧化合物排放減少,同時燃油消耗率也有所降低。
[0125]結(jié)合圖19和圖20所示,圖19和圖20給出了發(fā)動機(jī)1000處于不同轉(zhuǎn)速(兩種工況)下柴油噴油器107的多組噴霧錐角的對比圖,即噴霧錐角分別為65°、70°、75°、78。、78.5°、85°和90°,并且每個噴霧錐角均對應(yīng)三個衡量指標(biāo),從左向右依次為soot (污染物、碳煙)、Nox (氮氧化合物排放率)以及ISFC (燃油消耗率),從圖19-圖20中可以清楚的看出,噴霧錐角在大于70°、小于85°時三項指標(biāo)均偏小,即小于噴霧錐角為65°以及90°。
[0126]進(jìn)一步,如圖19-圖20所示,作為優(yōu)選的實施方式,柴油噴油器107的噴霧錐角在75° -80°之間較佳。其中,作為一個優(yōu)選的實施方式,柴油噴油器107的噴霧錐角為75°。在另一個優(yōu)選的實施方式中,柴油噴油器107的噴霧錐角為78°。在又一個優(yōu)選的實施方式中,柴油噴油器107的噴霧錐角為78.5°。
[0127]由此,結(jié)合柴油噴油器107居中布置方式,使得柴油油束在燃燒室內(nèi)分布均勻,避免各油束長度不一而造成混合氣均勻性差,影響燃燒,同時適宜的噴霧錐角可以有效降低碳煙、NOx排放和燃油消耗率,從整體上增加發(fā)動機(jī)1000動力輸出性、燃油經(jīng)濟(jì)性,改善發(fā)動機(jī)1000的熱效率,降低有害氣體的排放。
[0128]綜上,結(jié)合火花塞105的布置方式、活塞109的凹坑111線型、渦流比、壓縮比以及柴油噴油器107的噴霧錐角等,使得根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000的汽油油氣、柴油油氣和空氣可以更好地形成均質(zhì)混合氣,實現(xiàn)均質(zhì)燃燒,火焰燃燒充分,相對于柴油的擴(kuò)散燃燒,提高了發(fā)動機(jī)1000起動過程中的燃燒效率,降低發(fā)動機(jī)1000起動時的排放效果,而相比于汽油機(jī)而言,高壓縮比可以進(jìn)一步提高燃燒效率,增加發(fā)動機(jī)1000的動力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0129]下面參考圖1-圖6詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組部分,由于根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機(jī)1000為雙燃料發(fā)動機(jī),不同于傳統(tǒng)的汽油機(jī)和柴油機(jī),例如存在氣缸內(nèi)壓力爆發(fā)大、氣缸壁易變性、機(jī)體組壽命短等諸多問題,因此需要對機(jī)體組進(jìn)行重新設(shè)計,以適應(yīng)雙燃料燃燒模式。
[0130]下面將結(jié)合具體實施例詳細(xì)描述氣缸體201部分。
[0131]氣缸203具有氣缸壁,氣缸壁的內(nèi)壁面為圓柱形壁面。氣缸壁的橫截面(正交于氣缸中心線方向的截面)為環(huán)形,其中圖4示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的氣缸壁的橫截面的示意圖。氣缸壁的外側(cè)可以是氣缸體水套,冷卻水可以在氣缸體水套內(nèi)流動并與氣缸壁接觸換熱,從而降低氣缸203以及氣缸203內(nèi)活塞的工作溫度。
[0132]參照圖1且結(jié)合圖4所示,氣缸壁的環(huán)形截面沿周向分為依次相連的四段弧形段205、207、209、211,即第一弧形段205、第二弧形段207、第三弧形段209和第四弧形段211。并且每段弧形段進(jìn)一步分為第一段213、第二段215和第三段217,其中每個弧形段的第三段217距離發(fā)動機(jī)的縱向中心線200最遠(yuǎn),每個弧形段的第一段213距離該縱向中心線200最近,如圖4所示。
[0133]換言之,結(jié)合圖4所示,第一弧形段205的第一段213與第四弧形段211的第一段213相連,并且連接處處在縱向中心線200上,第一弧形段205的第三段217與第二弧形段207的第三段217相連,并且連接處是該環(huán)形截面距離縱向中心線200最遠(yuǎn)處。類似地,第二弧形段207的第一段213與第三弧形段209的第一段213相連,并且連接處處在縱向中心線200上,第三弧形段209的第三段217與第四弧形段211的第三段217相連,并且連接處是該環(huán)形截面距離縱向中心線200最遠(yuǎn)處。
[0134]其中,如圖4所示,第一段213對應(yīng)的圓心角為α I且壁厚為hl,第二段215對應(yīng)的圓心角為α 2且壁厚為h2,第三段217對應(yīng)的圓心角為α3且壁厚為h3。需要說明一點,在圖4的示例中,僅以第三弧形段209為例對其第一段、第二段和第三段進(jìn)行了標(biāo)注,而第一弧形段205、第二弧形段207以及第四弧形段211具有與第三弧形段209 —樣的結(jié)構(gòu),因此在圖4中并未標(biāo)注。
[0135]其中α 1、α 2和α 3滿足關(guān)系式:α 1+α 2+α 3 = 90°。由此,該四段弧形段的弧長是相等的,即每段弧形段對應(yīng)的圓心角均為90°,從而每個氣缸203的橫截面具有高度的對稱性,如圖4所示。
[0136]進(jìn)一步,h1、h2和h3滿足下列關(guān)系式之一:hl < h2彡h3,hi彡h2 < h3。換言之,距離縱向中心線200最遠(yuǎn)的第三段217的厚度相比距離縱向中心線200最近的第一段213的厚度要厚,即按照從第一段213朝向第三段217的方向,每個弧形段的厚度呈現(xiàn)逐漸變厚的大致變化趨勢。
[0137]這樣,根據(jù)氣缸203所受活塞的徑向力可知,每個氣缸203的氣缸壁所受活塞施加的力是隨著與縱向中心線200的距離增加而逐漸增加的,即越靠近縱向中心線200,氣缸壁的受力相對越小,而越遠(yuǎn)離縱向中心線200,氣缸壁的受力相對越大。
[0138]從而,通過將第三段217設(shè)計成厚度相對最厚、第一段213設(shè)計成厚度相對最薄、第二段215的厚度設(shè)計成介于第一段213與第三段217之間(或者可選地,第二段215設(shè)計成與第一段213和第三段217之一相等),從而使得氣缸壁受力最大的部分強(qiáng)度明顯提高,可以更好地防止該處氣缸壁的變形,而對于受力相對較小的部分則壁厚相對較薄,降低了機(jī)體組的質(zhì)量和體積,并且也避免盲目對氣缸壁進(jìn)行加厚而導(dǎo)致氣缸203的冷卻不足。
[0139]簡言之,根據(jù)本實用新型實施例的氣缸203的氣缸壁的內(nèi)壁面為圓柱形而外壁面是近似圓柱形的不規(guī)則曲面(如圖4所示),該不規(guī)則曲面使得氣缸壁在受力較大的部分變厚,而在氣缸壁受力較小的部分變薄,從而改善了氣缸203變形以及氣缸203的冷卻效果,同時也降低了機(jī)體組的質(zhì)量和尺寸。
[0140]需要說明的是,上述第一段213、第二段215和第三段217中的每一個可以是等壁厚結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可以是壁厚漸變結(jié)構(gòu),或者也可以是二者的結(jié)合。但是需要滿足第二段215不小于第一段213的厚度,第三段217不小于第二段215的厚度,且排除三段厚度均相等的情況,即第一段213、第二段215和第三段217的厚度大體上是呈遞增趨勢的,至于是漸變遞增還是跳躍性遞增則可以根據(jù)具體情況而適應(yīng)性設(shè)定,這對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而H,應(yīng)當(dāng)都是容易理解的。
[0141]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),合理地設(shè)計hl、h2和h3,不僅可以有效減低機(jī)體組的質(zhì)量和體積,避免盲目增加氣缸壁的壁厚所造成的機(jī)體組質(zhì)量過大、氣缸203冷卻不足等問題,同時還能改善氣缸203的變形,并針對易變形區(qū)域而有針對性的增加強(qiáng)度。
[0142]有鑒于此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),hl、h2和h3分別滿足下列關(guān)系式時,不僅可以起到增加氣缸壁強(qiáng)度的目的,改善氣缸203變形問題,同時還能兼顧機(jī)體組的質(zhì)量以及壁厚過厚所引起的氣缸 203 冷卻不足,其中 6.5mm ^ hi ^ 7mm, 7mm ^ h2 ^ 7.5mm, 7.5mm ^ h3 ^ 9.5mm。
[0143]由此,在第一段213區(qū)域,由于壁厚相對較薄,可以減少該部分結(jié)構(gòu)對應(yīng)的水套內(nèi)的冷卻水的流動阻力,降低壓力損失。同時,通過將第二段215區(qū)域的壁厚控制在7-7.5mm之間,可以避免水套內(nèi)冷卻水流速的突變,又能夠減小氣缸203變形。進(jìn)一步,通過將第三段217的厚度加工成最大,從而很好地增加了氣缸壁受力最大處部分的強(qiáng)度,進(jìn)而更好地抵抗變形??梢岳斫獾氖?,第一段213、第二段215和第三段217中任意兩段之間優(yōu)選采用平滑過渡方式進(jìn)行過渡,這樣便于鑄造加工。
[0144]在本實用新型的一些可選實施例中,每個弧形段的壁厚按照從該弧形段的第一段213朝向該弧形段的第三段217的方向逐漸變厚,換言之,第一段213的距離第二段215較遠(yuǎn)的一端最薄,第三段217的距離第二段215較遠(yuǎn)的一端最厚,即氣缸壁橫截面的最厚處出現(xiàn)在氣缸203的橫向兩側(cè)處。由此,同樣可以起到增加氣缸203強(qiáng)度的目的,改善氣缸203變形問題,同時還能兼顧機(jī)體組的質(zhì)量以及壁厚過厚所引起的氣缸203冷卻不足。
[0145]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),合理地設(shè)計α 1、α 2和α 3同樣可以減低機(jī)體組的質(zhì)量和體積,而且還可以改善氣缸203的變形,增加發(fā)動機(jī)的壽命。有鑒于此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),α?、α2和α 3分別滿足下列關(guān)系式,可以起到增加氣缸壁強(qiáng)度的目的,改善氣缸203變形問題,其中30° 彡 α?彡40°,15° 彡 α 2 彡 25°,30° 彡 α 3 彡 40°。
[0146]作為優(yōu)選的實施方式:α I = 35°,α 2 = 20 °,α3 = 35°。由此,配合第一段213、第二段215和第三段217的壁厚設(shè)計,即6.5mm ^ hi ^ 7mm, 7mm彡h2彡7.5mm,7.5mm ^ h3 ^ 9.5mm,從而可以更好地增加氣缸壁的強(qiáng)度,改善氣缸203變形問題,同時還能兼顧機(jī)體組的質(zhì)量以及壁厚過厚所引起的氣缸203冷卻不足。
[0147]下面結(jié)合圖1-圖5示出的具體實施例詳細(xì)描述機(jī)體組的側(cè)壁形狀。
[0148]對于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)而言,其機(jī)體組的側(cè)壁一般都采用平直的設(shè)計方式(即側(cè)壁為平面)。這樣會導(dǎo)致機(jī)體組的質(zhì)量大,占用空間多,對于空間布置要求日趨嚴(yán)峻的發(fā)動機(jī)艙而言,如何在不影響發(fā)動機(jī)各項性能的前提下縮小發(fā)動機(jī)的體積已成為一種趨勢,同時這種側(cè)壁為平面的機(jī)體組還存在氣缸易變性的問題。
[0149]在本實用新型的一些實施例中,結(jié)合圖1和圖3所示(其中圖3是圖1的簡化視圖),氣缸體201第一側(cè)的第一側(cè)壁219和氣缸體201第二側(cè)的第二側(cè)壁221分別形成為波浪形。這里,需要說明的是,該第一側(cè)壁219和第二側(cè)壁221是氣缸體201的上半部的側(cè)壁面,即曲軸箱上方的側(cè)壁部分。通過將第一側(cè)壁219和第二側(cè)壁221設(shè)置為波浪形,從而可以提高機(jī)體組的強(qiáng)度,改善氣缸203的變形問題。
[0150]其中,第一側(cè)壁219與第二側(cè)壁221關(guān)于發(fā)動機(jī)的縱向中心線200對稱,由此便于鑄造加工,且使發(fā)動機(jī)的質(zhì)量分布更加均勻,避免出現(xiàn)局部質(zhì)量集中的缺陷,使得發(fā)動機(jī)運行更加平穩(wěn)。
[0151]關(guān)于波浪形側(cè)壁,結(jié)合圖1和圖3所示,該波浪形由兩種圓弧段構(gòu)成,即第一圓弧段223和第二圓弧段225,第一圓弧段223和第二圓弧段225交替布置且依次相連,換言之,兩個第一圓弧段223之間連接一個第二圓弧段225,且兩個第二圓弧段225之間連接有一個第一圓弧段223。
[0152]其中第一圓弧段223形成為外凸式圓弧形狀,第二圓弧段225形成為內(nèi)凹式圓弧形狀,并且第一圓弧段223與第二圓弧段225在連接處相切。由此,第一圓弧段223和第二圓弧段225過渡平滑,加工方便。
[0153]每個第一圓弧段223在發(fā)動機(jī)的橫向上與對應(yīng)的氣缸203相對,具體地,如圖3且結(jié)合圖1所不,第一圓弧段223在橫向上與第三段217相對。由此,一方面可以保證氣缸體水套不至于過窄,降低冷卻水的流動阻力,另一方面還能對氣缸203起到輔助加強(qiáng)的作用,防止氣缸203發(fā)生變形。
[0154]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),合理地設(shè)計第一圓弧段223的曲率半徑Rl以及第二圓弧段225的曲率半徑R2對氣缸203的加強(qiáng)以至整個機(jī)體組的加強(qiáng)起到至關(guān)重要的作用。有鑒于此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),第二圓弧段225的曲率半徑R2與第一圓弧段223的曲率半徑Rl的比值滿足2 ( R2/R1 ( 3時,可以有效改善氣缸203的變形,提高發(fā)動機(jī)的壽命。
[0155]進(jìn)一步,作為優(yōu)選的實施方式,R2和Rl的比值進(jìn)一步滿足關(guān)系式:2.1 ( R2/Rl ( 2.5。由此,可以進(jìn)一步改善氣缸203的變形問題,相比傳統(tǒng)平面式側(cè)壁結(jié)構(gòu),既減輕了機(jī)體組的重量以及占用體積,同時又保證了機(jī)體組特別是側(cè)壁部分具有充足的強(qiáng)度和剛度,可以有效地避免側(cè)壁壓力分布不均勻造成的氣缸203受力不均勻而導(dǎo)致的變形問題。
[0156]在一些實施例中,如圖2所示,氣缸體201的頂部還設(shè)置有頂板227,頂板227的厚度為h4,氣缸203的直徑為D,其中h4和D的比值滿足關(guān)系式:0.15彡h4/D彡0.19。由此,通過配合波浪形側(cè)壁結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步減少氣缸203受力的不均勻性,從而大大降低氣缸203的變形。
[0157]基于上面氣缸203的截面尺寸、波浪形側(cè)壁以及頂板227厚度等對氣缸203的加強(qiáng)作用,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)氣缸203變形是一個綜合因素,而從燃燒模式方面考慮,氣缸203內(nèi)存在大量的均值混合氣,既要減少高渦流強(qiáng)度造成的濕壁問題,同時又要提高燃?xì)庠跉飧?03內(nèi)的霧化程度,實現(xiàn)高效燃燒。
[0158]同時,發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)布置中,將活塞在上止點和下止點運動過程中,活塞的一環(huán)覆蓋的區(qū)域作為水套深度,這樣大部分熱量可以通過水套散失,從而水套帶走過多熱量的同時會導(dǎo)致氣缸203上部和下部形成一定的溫度梯度,從而加劇了氣缸203的熱變形。
[0159]有鑒于此,發(fā)明人通過多年的行業(yè)經(jīng)驗和大量的實驗發(fā)現(xiàn),氣缸體水套的深度是活塞在上止點和下止點時其第一活塞環(huán)走過行程的75%-85%最優(yōu),如圖6所示。換言之,氣缸體水套的深度為h5,發(fā)動機(jī)的活塞在從上止點運動至下止點期間(或從下止點運動至上止點期間)活塞上的第一活塞環(huán)(活塞側(cè)周壁上的多個活塞環(huán)中距離活塞頂面最近的一個)的行程為h6,其中h5和h6的比值滿足關(guān)系式:0.75 ( h5/h6 ( 0.85。
[0160]由此,通過控制氣缸體水套的深度,起到了減少冷卻損失、降低氣缸203變形、提高燃燒效率的目的。并且特別地,結(jié)合圖6所示,通過控制h5和h6的比值滿足關(guān)系式:0.75 ( h5/h6 ( 0.85,對于降低氣缸壁的壓力效果明顯,從而大大改善了氣缸203變形。
[0161]對于爆發(fā)力較高或高壓縮比的發(fā)動機(jī)而言,例如對于雙燃料發(fā)動機(jī)而言,燃燒室內(nèi)的壓力極高,因此對于用于緊固氣缸體201和氣缸蓋的螺栓有著嚴(yán)格的要求,如果緊固不牢靠,可能導(dǎo)致氣缸體201與氣缸蓋之間漏氣,嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的性能。
[0162]具體地,結(jié)合圖5所示,根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組,其氣缸體201和氣缸蓋是通過螺紋緊固件229例如螺栓緊固的,并且可選地,每個氣缸203對應(yīng)四個螺紋緊固件229。
[0163]該四個螺紋緊固件229環(huán)繞在對應(yīng)的氣缸203的外周且可以分布在矩形的四個交點處(如圖5所示)。這樣,可以提高固定效果,進(jìn)而增加氣缸體201與氣缸蓋之間的密封性。
[0164]進(jìn)一步,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),同側(cè)的兩個螺紋緊固件229的縱向距離(LI)與對應(yīng)氣缸203的中心距保持一致,從而可以保證兩縱向螺紋緊固件229之間的壓緊力均勻分布在前后兩個氣缸203上。而對于橫向間距布置(L2)則可以根據(jù)具體布置需要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,若橫向間距(L2)選擇過大,在相鄰兩氣缸203距離最近的地方處將成為密封薄弱點,難以密封兩氣缸203鼻梁區(qū)處高壓燃?xì)?,而橫向間距(L2)選取過小,將造成氣缸203距離縱向中心線200最遠(yuǎn)處的密封困難,同時還會導(dǎo)致相鄰兩氣缸203距離最近的區(qū)域受力不均,造成氣缸203變形嚴(yán)重。
[0165]有鑒于此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過合理地設(shè)計縱向間距與橫向間距的比值,可以獲得良好的緊固以及密封效果。作為一種實施方式,橫向距離與縱向距離之比控制在0.95-1.15之間較優(yōu)。換言之,四個螺紋緊固件229分布的矩形沿發(fā)動機(jī)的縱向的長度為LI,該矩形沿發(fā)動機(jī)的橫向的寬度為L2,從而0.95 ( L2/L1 ( 1.15。
[0166]由此,通過合理布置螺紋緊固件229,從而在裝配工況、熱應(yīng)力工況等條件下均可以將螺紋緊固件229的預(yù)緊力均勻的分布在氣缸203頂面,達(dá)到預(yù)緊力合理覆蓋氣缸體201、氣缸蓋之間間隙的目的,大大提高氣缸體201與氣缸蓋之間的密封性,防止燃燒室內(nèi)的高溫氣體泄漏,保證發(fā)動機(jī)可以正常、穩(wěn)定運行。
[0167]特別地,作為其中一個優(yōu)選的實施方式,L2/L1 = 0.95。作為另一個優(yōu)選的實施方式,L2/L1 = I。作為再一個優(yōu)選的實施方式,L2/L1 = 1.15。
[0168]關(guān)于螺紋緊固件229的分布情況,在另一些可選的實施方式中,每個氣缸203對應(yīng)的四個螺紋緊固件229也可以與對應(yīng)氣缸203的中心線的距離相等,這樣每個螺紋緊固件229受力均勻,避免單個或部分螺紋緊固件229受力集中而導(dǎo)致該螺紋緊固件229發(fā)生脫絲現(xiàn)象,影響氣缸體201與氣缸蓋的密封性以及發(fā)動機(jī)運行的可靠性。
[0169]對于機(jī)體組以及氣缸203的加強(qiáng)作用,還可以通過設(shè)置加強(qiáng)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。特別對于氣缸蓋水套處的側(cè)壁部分,由于空間上的允許,可以通過增設(shè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)例如加強(qiáng)肋板來進(jìn)一步提高氣缸體水套以至整個機(jī)體組的強(qiáng)度與剛度。
[0170]對于機(jī)體組的第一側(cè)壁219和第二側(cè)壁221上可以分別設(shè)置加強(qiáng)肋板,該加強(qiáng)肋板可以是一條且沿縱向布置,當(dāng)然也可以是多條并沿發(fā)動機(jī)的高度方向彼此間隔開。每條加強(qiáng)肋板在縱向上可以是連續(xù)的,當(dāng)然也可以根據(jù)需要而斷開。每條肋板的下面可以設(shè)置兩條傾斜的肋板,從而構(gòu)成凳式肋板結(jié)構(gòu),減小氣缸體水套強(qiáng)度不足造成的氣缸203受力不均勻,進(jìn)而更好地增加氣缸203的強(qiáng)度,防止氣缸203變形。
[0171]另外,為減小螺紋緊固件229與主軸承蓋螺栓之間相互作用產(chǎn)生附加力矩,可以在螺紋緊固件229與主軸承蓋螺栓之間增加一條或多條上下方向的肋板,減少因附加彎曲力矩造成的氣缸203變形。
[0172]此外,為減小因曲軸箱模態(tài)差造成的氣缸203變形,可以在曲軸箱拱形結(jié)構(gòu)外側(cè)布置一條或多條橫向肋板,并增加橫向肋板的輔助肋板結(jié)構(gòu),以形成相互交叉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),降低因模態(tài)差造成的氣缸203。
[0173]作為優(yōu)選的實施方式,上述的肋板突出相應(yīng)壁面的高度應(yīng)控制在該肋板厚度的2-3倍左右,優(yōu)選為2.5倍左右,由此加強(qiáng)效果明顯。例如,以第一側(cè)壁219上的加強(qiáng)肋板為例,該加強(qiáng)肋板突出第一側(cè)壁219表面的高度是該加強(qiáng)肋板厚度的2.5倍較優(yōu)。
[0174]綜上,根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組,通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)從而有效增加了氣缸203的強(qiáng)度和剛度,可以有效防止氣缸203的變形,保證發(fā)動機(jī)可以穩(wěn)定、高效運行,提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性以及動力輸出性能。根據(jù)本實用新型實施例的機(jī)體組特別適于雙燃料發(fā)動機(jī),例如汽油柴油雙燃料發(fā)動機(jī)。
[0175]此外,根據(jù)本實用新型的實施例進(jìn)一步提供了包括如上所述的發(fā)動機(jī)1000的車輛。應(yīng)當(dāng)理解的是,根據(jù)本實用新型實施例的車輛的其它構(gòu)成例如行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等均已為現(xiàn)有技術(shù)且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知,因此對習(xí)知結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明此處進(jìn)行省略。
[0176]在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進(jìn)行接合和組合。
[0177]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于,所述氣缸蓋內(nèi)形成有與氣缸對應(yīng)的進(jìn)氣道和排氣道,所述氣缸蓋上設(shè)置有與每個所述氣缸對應(yīng)的火花塞,所述火花塞偏離對應(yīng)氣缸的中心線設(shè)置且位于對應(yīng)氣缸的排氣側(cè),所述火花塞的第一端伸入到對應(yīng)的氣缸內(nèi)且第二端穿過該氣缸對應(yīng)的排氣道并向外延伸,所述火花塞相對于與該火花塞對應(yīng)的氣缸傾斜設(shè)置且所述火花塞的中心線與對應(yīng)氣缸的中心線的夾角在20° -30°之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于,每個所述氣缸對應(yīng)的排氣道為兩個,所述兩個排氣道的尾部彼此靠近并緊鄰以形成共用通道,所述火花塞的所述第二端穿過所述共用通道并向外延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于,所述火花塞的中心線與所述氣缸蓋的底面的交點到所述氣缸的中心線的距離是所述氣缸直徑的0.35-0.45之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于,所述火花塞的中心線與所述氣缸蓋的底面的交點到所述氣缸的中心線的距離是所述氣缸直徑的0.375-0.425之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于,所述火花塞的中心線與對應(yīng)氣缸的中心線的夾角在23° -26°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋,其特征在于, 所述進(jìn)氣門的中心線與通過所述發(fā)動機(jī)的縱向中心線的豎直平面的夾角在0° -6°之間;以及 所述排氣門的中心線與所述豎直平面的夾角在0° -6°之間,并且所述進(jìn)氣門的中心線與所述排氣門的中心線之間的夾角在10°內(nèi)。
7.一種發(fā)動機(jī),其特征在于,包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的用于發(fā)動機(jī)的氣缸蓋。
【文檔編號】F02F1/24GK204200391SQ201420214911
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王云超, 張春輝, 高定偉, 常進(jìn)才, 康志強(qiáng), 馬帥營, 王超, 張寶東, 周碩, 郭威, 劉曉娜 申請人:長城汽車股份有限公司