活塞式发动机的燃烧室制造技术

本发明专利技术涉及一种新型的活塞式发动机燃烧室，它的目的是在压缩过程的末期，燃烧开始之前，提高主燃烧室内的紊流及涡旋强度，加快燃烧速度，以提高发动机的效率。这是通过改变活塞和缸盖的形状而实现的。在压缩过程的末期，活塞与缸盖之间形成一个不同于主燃烧室的半月形的压缩腔，压缩腔内的压缩比要比主燃烧室的压缩比高。其内的气体受到进一步压缩之后，经过位于压缩腔与主燃烧室之间的通道及喷管，以很高的速度喷入主燃烧室，产生强大的紊流及涡旋。喷口的形状、面积、方向可根据需要进行设计，从而产生所需要的射流和紊流场。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活塞式发动机的燃烧室。对于活塞式发动机而言，在相同燃气比条件下，紊流强度是控制燃烧速率的主要因素，燃烧过程的快慢很大程度上依赖于紊流强度及平均流的席卷速度。因此，提高紊流强度以改善燃烧状况是改进发动机效率的有效途径。现有的活塞式发动机是在进气过程中由进气系统产生的涡旋来生成并控制其内的紊流及混合过程。遗憾的是，这种涡旋及其产生的紊流在经过进气和压缩过程后已衰减很多，以致于对改善燃烧起不了多大作用。对于火花点火式发动机，越来越广泛地采用稀相混合燃烧技术，这种燃烧可显著地减少排放物中的有害物质(特别是NO)，因而可降低处理废气的昂贵费用，但这种燃烧技术使燃烧速率下降，从而降低了发动机的比功率。美国的一项专利，公开号4，572，123，公开日期1986年2月25日，提出了一种新的燃烧室结构。它具有提高紊流强度的能力，但是其能力有限，仅提高了0.5倍。中国的一项专利申请，公开号CN1069098A，公开日期1993年2月17日提出一种带有环形的附加压缩腔的新结构。它有效地提高了发动机的效率。但是这种结构对于某些发动机燃烧室结构改动较大，不便于商业上的推广。本专利技术总的目的是克服现有活塞发动机的上述缺陷，提供一种改进的具有附加压缩腔的燃烧室，这种改进是在压缩过程的末期提高主燃烧室内紊流及涡旋强度，加快了燃烧速度，从而提高发动机的效率。本专利技术的另一个目的是配合稀相燃烧技术提供一种“稀相-快速”燃烧室。本专利技术是通过以下技术方案实现的在活塞的端面上加工出一个长条形的凸台。在凸台的外侧，在气缸盖上有一个台阶，台阶的侧垂面与凸台的侧面密切配合。在压缩过程的末期，凸台与气缸盖上的台阶的侧垂面闭合而形成封闭，在凸台外侧由部分气缸盖、活塞及气缸壁形成一个半月形的压缩腔。在上止点时，压缩腔的容积为零。压缩腔内的气体通过一组通道喷入主燃烧室，从而提高压缩过程末期主燃烧室内紊流及涡旋的强度。附图说明图1是一种具有压缩腔的活塞式发动机燃烧室基本结构剖面图;图2是图1的压缩腔通道分布示意图;图3是一种具有压缩腔的活塞式发动机燃烧室基本结构剖面图;图4是图3的压缩腔通道分布示意图;图5是一种压缩腔通道分布示意图;图6是一种压缩腔通道分布示意图;图7是一种压缩腔通道分布示意图;图8是一种具有压缩腔的活塞式发动机燃烧室基本结构剖面图;图9是一种具有压缩腔的活塞式发动机燃烧室基本结构剖面图;其中(1)活塞;(2)活塞上的条形凸台;(3)气缸壁;(4)气缸盖;(5)直面;(6)通道;(7)主燃烧室;(8)压缩腔。以下结合附图及实施例进一步说明本专利技术。图1、图2为本专利技术的一个实施例。在活塞1的顶端面上有一个凸台2，活塞1可以在气缸壁3中滑动。气缸盖4内的台阶的侧面有直面5(与气缸轴线平行)。在压缩过程的末期，活塞1上的凸台2与气缸盖4上的直面5相配合，由凸台2的外侧、气缸壁3及缸盖4一起围成一个封闭的压缩腔8。在活塞1上的凸台2上，有两个通道6，通道6把压缩腔8与主燃烧室7联通起来。通道6为槽形。图3、图4为本专利技术的另一个实施例。它与图1、图2中所示结构的不同之处在于通道6位于缸盖4上。压缩腔8和主燃烧室7由位于缸盖4上的通道6联通起来。通道6为孔形。图5、图6和图7是通道6的数量不同和位置不同的实施例。图8和图9是本专利技术其他实施例的剖面图。其中，图8的通道6是位于活塞1的凸台2上的孔形通道。图9的通道6位于缸盖4上，亦两孔形。采用本专利技术的燃烧室结构，当活塞处于上止点时，压缩腔的容积为零。因此，压缩腔内的压缩比要比主燃烧室内的压缩比高。在压缩过程末期，当这个压缩腔8形成之后，其内的气体受到进一步的压缩，然后通过通道6以很高的速度喷入主燃烧室7。在主燃烧室7中形成几股强大的紊流射流，这些射流极大地增加了主燃烧室内的紊流强度。同时，由于流向的选择，可以在主燃烧室内形成一个，或者两个相向的旋转运动。这有助于使火焰迅速传遍整个燃烧室。并且，在点火初期，射流不触及火焰核心，以保持火焰稳定。依据不同的设计，即喷管面积及压缩腔横截面积的不同选择，射流的射出速度可以随意调节，因而可以任意地控制主燃烧室内的紊流场，生成利于迅速燃烧的流动状态。这个喷出速度可以达到很高，甚至可以超过音速。由于燃烧进行的较为迅速而彻底，因此可以较早地建立较强的压力场，同时，对应于最大扭矩的点火提前角可以减小，发动机的效率因此而提高。本专利技术提出的诸种新结构，结合了目前国内一汽二汽的发动机燃烧室，不需增加任何附加零件，只是通过改变燃烧室(活塞和缸盖)的形状而实现的，因而它的实施也较为容易。权利要求1.一种活塞式发动机的燃烧室，包括活塞(1)、气缸壁(3)、气缸盖(4)和主燃烧室(7)，其特征在于在压缩过程的末期，将由活塞(1)、气缸壁(3)和缸盖(4)围成一个封闭的压缩腔(8)，在上止点时，压缩腔(8)的容积为零，一组通道(6)将压缩腔(8)和主燃烧室(7)联通起来。2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于活塞(1)上有一个长条形凸台(2)，气缸盖(4)上有一个直面(5)，它与凸台(2)相配合，在压缩过程的末期与气缸壁(3)一起形成封闭的压缩腔(8)，通道(6)设在活塞(1)的凸台(2)上或设在气缸盖(4)上。3.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于所述的一组通道包括一个或一个以上通道(6)，通道可以是活塞(1)的凸台(2)上的孔或槽，也可以是气缸盖(4)上的孔或槽。4.根据权利要求1或2所述的燃烧室，其特征在于，它可用于二冲程、四冲程和六冲程等各种不同的活塞式发动机。全文摘要本专利技术涉及一种新型的活塞式发动机燃烧室，它的目的是在压缩过程的末期，燃烧开始之前，提高主燃烧室内的紊流及涡旋强度，加快燃烧速度，以提高发动机的效率。这是通过改变活塞和缸盖的形状而实现的。在压缩过程的末期，活塞与缸盖之间形成一个不同于主燃烧室的半月形的压缩腔，压缩腔内的压缩比要比主燃烧室的压缩比高。其内的气体受到进一步压缩之后，经过位于压缩腔与主燃烧室之间的通道及喷管，以很高的速度喷入主燃烧室，产生强大的紊流及涡旋。喷口的形状、面积、方向可根据需要进行设计，从而产生所需要的射流和紊流场。文档编号F23R3/00GK1082167SQ93105828公开日1994年2月16日 申请日期1993年5月24日 优先权日1993年5月24日专利技术者毛羽 申请人:毛羽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞式发动机的燃烧室，包括活塞（１）、气缸壁（３）、气缸盖（４）和主燃烧室（７），其特征在于：在压缩过程的末期，将由活塞（１）、气缸壁（３）和缸盖（４）围成一个封闭的压缩腔（８），在上止点时，压缩腔（８）的容积为零，一组通道（６）将压缩腔（８）和主燃烧室（７）联通起来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛羽，
申请(专利权)人：毛羽，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]