具有最小化热传递结构的发动机制造技术

本发明专利技术提供一种具有最小化热传递结构的发动机。具体地，该具有最小化热传递结构的发动机可以包括汽缸体与汽缸盖，其中汽缸体与汽缸盖的整个燃烧室的容积为300cc至700cc，压缩比为10.0或更大，并且所述汽缸盖的容积为整个燃烧室容积的40％至70％。

【技术实现步骤摘要】
具有最小化热传递结构的发动机相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月20日提交的韩国专利申请NO.10-2017-0176206的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种具有最小化热传递结构的发动机。更具体地，本专利技术涉及一种在没有较大发动机设计变化的情况下通过减少冷却损失来改善燃料消耗的发动机。
技术介绍
在燃烧室中，热损失可以表示如下：Q＝hA(Tgas-Twall)Δt这里，Q代表热传递，h代表热传递系数，A代表燃烧室的热交换面积，(Tgas-Twall)表示燃烧气体与内壁的温度差，以及Δt表示经过的时间。换言之，可以确定，随着燃烧室面积更大，由于热传递的热损失更大。公开于本专利技术的
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面旨在提供一种发动机，其通过减少燃烧室热传递面积以减少冷却损失并且改善燃料消耗。根据本专利技术的各个方面的具有最小化热传递结构的发动机旨在提供一种汽缸体与汽缸盖在其中组合的发动机，其中所述汽缸体与所述汽缸盖的整个燃烧室容积为300cc至700cc，压缩比为10.0或更大，并且所述汽缸盖的容积为整个燃烧室容积的40％至70％。所述发动机可以是汽油发动机。所述发动机可以包括进气门和排气门，并且从进气门和排气门的底部表面到与气门座接触的接触部的高度可以是0.6mm至1.0mm。所述进气门和所述排气门的底部表面可以是平坦的形状。根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机，通过减少燃烧室热传递面积，可以减少冷却损失并且改善燃料消耗，而没有对传统发动机的设计改变。本专利技术的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明图1为根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机的截面图。图2为应用于根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机的气门的示意图。图3为示出根据汽缸盖的高度减少量，燃烧室的面积和容积变化的表格。图4为示出根据气门计量高度减少，燃烧室的面积和容积变化的表格。图5为根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机与传统发动机的容积比的比较表格。图6为根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机与传统发动机的燃烧室冷却损失的比较表。图7为示出根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机的燃料消耗改善率的曲线图。应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是显示了说明本专利技术的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本专利技术所公开的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本专利技术的相同或等同的部分。具体实施方式下面将详细参考本专利技术的各个具体实施方案，这些具体实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性的具体实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本专利技术限制为这些示例性的具体实施方案。另一方面，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。在下文的详细说明中，仅简单地通过图解显示和描述本专利技术的某些示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本专利技术的精神或范围。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚而夸大了层、膜、板、区域等的厚度。此外，除非明确地相反描述，术语“包括”和变化形式(例如“包含”或“包括有”)应被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。下面将参考附图对本专利技术的示例性具体实施方案进行详细描述。图1为根据本专利技术示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机的截面图，图2为应用于根据本专利技术的示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机的气门的视图。参考图1和图2，根据本专利技术的示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机10是这样的发动机，在该发动机中汽缸体50与汽缸盖40是联接的。汽缸体50和汽缸盖40的整个燃烧室的容积是300cc至700cc，压缩比是10.0或更大，并且汽缸盖40的容积20可以是整个燃烧室容积的40％至70％。汽缸盖40的容积20可以由虚拟表面X形成的容积限定，该虚拟表面X将汽缸盖40的下表面和汽缸盖40连接起来。汽缸体50的容积30可以由连接汽缸盖40的下表面的虚拟表面X、汽缸体50和活塞12形成的容积限定。整个燃烧室容积可以由汽缸盖40的容积20和汽缸体50的容积30的总和限定。根据本专利技术的示例性实施方案的具有最小化热传递结构的发动机设计为通过减少燃烧室面积而减少冷却损失并且改善燃料消耗。发动机10可以是汽油发动机，并且为了便于理解，在图中将火花塞等省略。传统的柴油发动机具有平坦的底部，使得没有太多余量以减少汽缸盖的容积，因此不容易应用根据本专利技术示例性实施方案的减少冷却损失的发动机。相应地，发动机10可以是汽油发动机。作为通过减少汽缸盖的容积而配置用于减少冷却损失的发动机，发动机的整个燃烧室的容积通过实验限制为300cc至700cc。并且，由于具有相对低的压缩比的发动机的燃烧室容积充分地大，所以，配置用于通过减少汽缸盖的燃烧室面积而改善燃料消耗的余量不大，使得根据本专利技术的示例性实施方案的减少冷却损失的发动机可以将发动机的压缩比限制到10.0或更大。图3为示出根据汽缸盖的高度减少量的燃烧室的面积和容积变化的表格。作为减少汽缸盖40的热传递面积的尝试，基于传统发动机的规格，通过减少汽缸盖40的下表面X的高度而获得整个燃烧室的面积改变量、面积改善量以及整个燃烧室的容积改变量。如图3中的表格所示，在汽缸盖40的下表面X的相对高度减少了3.5mm的情况下，可以确定燃烧室面积改善了(减少了)5.76％。图4为示出根据气门计量高度减少，燃烧室的面积和容积变化的表格。在图4的表格中，气门计量高度可以由从气门底部表面至与气门座接触的接触部的高度来限定。作为减少汽缸盖40的热传递面积的尝试，相比于与传统的气门座43接触的传统气门61，通过将发动机规格的气门计量高度H1减少至H2，获得了整个燃烧室的面积改变量、面积改善量以及整个燃烧室容积改变量。如图4中的表格所示，当省略传统气门61的碗部63并且气门计量高度减少了0.75mm(H1-H2)时，可以确定燃烧室的面积改善了(减少了)2.18％。发动机10包括：进气门60以及排气门70，从进气门60和排气门70的底部表面62至与气门座42接触的接触部64的高度可以是0.6mm至1.0mm。并且，进气门60和排气门70的底部表面62可以是平坦的形状。通常地，碗部形成在气门处，并且所述碗部形成为用于减少气门的重量。然而，应用于根据本专利技术的示例性实施方案的减少冷却损失的发动机10的进气门60和排气门70并不包括碗部，也就是说，进气门60和排气门70本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有最小化热传递结构的发动机，在所述发动机中汽缸体与汽缸盖是组合的；其中，所述汽缸体与所述汽缸盖的整个燃烧室的容积为300cc至700cc；压缩比为10.0或更大；所述汽缸盖的容积为整个燃烧室容积的40％至70％。

【技术特征摘要】
2017.12.20 KR 10-2017-01762061.一种具有最小化热传递结构的发动机，在所述发动机中汽缸体与汽缸盖是组合的；其中，所述汽缸体与所述汽缸盖的整个燃烧室的容积为300cc至700cc；压缩比为10.0或更大；所述汽缸盖的容积为整个燃烧室容积的40％至70％。2.根据权利要求1所述的具有最小化热传递结构的发动机，其中，所述发动机为汽油发动机。3.根据权利要求2所述的具有最小化热...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洪吉，李昇祐，李太源，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR