一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置及发动机制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置及发动机，包括缸盖、进气门、进气门导管、进气管、预燃室本体、气体连接管及加热器，预燃室本体的内部为预燃室内腔，缸盖上设有进气道、缸盖引气通道及缸盖气体通道，进气道的外端与进气管连通，气体连接管连接在进气管与缸盖引气通道的入口之间，加热器连接在气体连接管的中部，预燃室本体上设有连通缸盖气体通道的出口与预燃室内腔的预燃室扫气通道，进气门导管与进气门的杆体之间设有在进气门开启时连通缸盖引气通道的出口及缸盖气体通道的入口的连接通道。本实用新型专利技术的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置能降低预燃室内的残余废气系数并升高预燃室内混合气体的温度。内混合气体的温度。内混合气体的温度。

【技术实现步骤摘要】
一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置及发动机


[0001]本技术属于汽车发动机
，尤其涉及一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置及发动机。

技术介绍

[0002]随着油耗法规愈加严苛，内燃机超高热效率成为追求的目标。加快燃烧速度，提高等容度，减少散热损失，同时抑制爆震，是提高汽油机热功转化效率的有效手段。预燃室射流点火技术能提高燃烧速度、抑制爆震、扩展稀燃极限，在改善汽油机热效率方面具有一定潜力。预燃室射流点火首先引燃预燃室空腔内的混合气体，高温高压混合气体通过小孔喷向主燃室，形成高速射流火焰，大幅增加点火面积，提高燃烧速度。另一方面，预燃室内未燃的中间产物也可加快燃烧进程。
[0003]在发动机的排气冲程，主燃室内燃烧后的废气经过排气道排出，但是受预燃室结构影响预燃室内只有部分燃烧后的废气会排出。在发动机的进气冲程，新鲜空气或者混合气体经进气道进入主燃室内，同时也有部分残留在预燃室内的废气进入主燃室。在发动机的压缩冲程，主燃室内的部分新鲜混合气体将会被压入预燃室内。在压缩上止点附近，预燃室内残余废气系数主要受进气冲程后预燃室内残留的废气量和压缩冲程进入预燃室的新鲜混合气量影响。
[0004]由于预燃室与主燃室之间的喷孔直径较小，预燃室点燃后的残余废气不能在排气冲程及下一次燃烧的进气冲程全部排出到主燃室，导致预燃室内的残余废气系数较大。在发动机部分负荷时，较大的残余废气系数导致预燃室内点火燃烧不稳定，甚至失火，使得主燃室的燃烧稳定性较差。
[0005]当汽车发动机处在极低温度环境下，预燃室本体壁面以及预燃室内部的气体温度较低，并且若处在低负荷工况下预燃室内的气体流动较弱，这将导致预燃室内的点火过程非常不稳定，从而使得发动机燃烧稳定性差，甚至出现难以启动的问题。
[0006]现有技术中某些带预燃室的汽车发动机为了解决低温低负荷工况下发动机启动困难和主燃室燃烧不稳定的问题，除在预燃室本体上安装有预燃室第一火花塞之外，还在缸盖上安装有第二火花塞，并且使第二火花塞在低温环境和低负荷工况下工作。此种带多个火花塞的预燃室发动机虽然在一定程度能解决低温低负荷工况下发动机启动困难和主燃室燃烧不稳定的问题，但是需要使用多个火花塞，增加了整个发动机预燃室的成本以及布置和标定的复杂性，而且不能同时有效解决预燃室内残余废气系数高的问题，同样会使发动机存在低负荷下燃烧稳定性较差的问题。另外，此种带多个火花塞的预燃室发动机在低温低负荷工况使用位于缸盖上的第二火花塞点火，其与传统发动机的工作方式没有本质意义上的差别，背离了预燃室射流点火技术的初衷，并不能够充分发挥预燃室提高发动机热效率的优势。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术中，预燃室内的残余废气系数较大导致主燃室的燃烧稳定性较差以及在低温环境下预燃室内的点火过程不稳定导致发动机难以启动的问题，提供一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置及发动机。
[0008]为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，包括缸盖、进气门、进气门导管、进气管、预燃室本体、气体连接管及加热器，所述缸盖上设置有用于安装所述预燃室本体的预燃室安装孔，所述预燃室本体的内部形成预燃室内腔，所述预燃室本体的底部设有连通所述预燃室内腔与发动机的主燃室的预燃室喷射孔；
[0009]所述缸盖上设置有进气道及进气门导管安装孔，所述进气道的外端与所述进气管连通，所述进气道的内端与发动机的主燃室连通，所述进气门导管安装在所述进气门导管安装孔中，所述进气门滑动插接在所述进气门导管中；所述进气门导管与进气门的杆体之间设置有连接通道，所述缸盖上还设置有缸盖引气通道及缸盖气体通道，所述气体连接管连接在所述进气管与所述缸盖引气通道的入口之间；所述预燃室本体上设置有连通所述缸盖气体通道的出口与所述预燃室内腔的预燃室扫气通道；所述连接通道在所述进气门开启时连通所述缸盖引气通道的出口及所述缸盖气体通道的入口；
[0010]所述加热器连接在所述气体连接管的中部，用于加热流经所述气体连接管的气体。
[0011]可选地，所述加热器包括外壳及设置在所述外壳内的气体加热装置，所述外壳具有入口及出口，所述气体连接管包括第一气体连接管及第二气体连接管，所述第一气体连接管连接在所述进气管与所述外壳的入口之间，所述第二气体连接管连接在所述缸盖引气通道的入口与所述外壳的出口之间。
[0012]可选地，所述外壳为管体结构或箱体结构。
[0013]可选地，所述进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置还包括设置在所述进气管内的节气门，所述进气管上设置有与所述第一气体连接管连通的分流口，所述节气门在气体流动方向上位于所述分流口与所述进气道的外端之间。
[0014]可选地，所述连接通道在所述进气门关闭时与所述缸盖引气通道的出口及缸盖气体通道的入口阻断。
[0015]可选地，所述进气门导管上设置有进气环槽和导气环槽，所述导气环槽位于所述进气环槽的下方，所述进气环槽与所述缸盖引气通道的出口连通，所述导气环槽与所述缸盖气体通道的入口连通，所述进气门的杆体的外周上设置有进气门杆环槽，所述进气环槽、进气门杆环槽及导气环槽组成所述连接通道；
[0016]所述进气门开启时，所述进气门的杆体上的进气门杆环槽连通所述进气环槽和导气环槽。
[0017]可选地，所述进气门关闭时，所述进气环槽和导气环槽被所述进气门的杆体阻断。
[0018]可选地，所述缸盖上环绕所述预燃室本体设置有预燃室安装孔环槽，所述预燃室安装孔环槽与所述缸盖气体通道的出口连通，所述预燃室扫气通道环绕所述预燃室本体设置有多个，多个所述预燃室扫气通道的入口与所述预燃室安装孔环槽连通，多个所述预燃室扫气通道的出口与所述预燃室内腔连通。
[0019]可选地，所述进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置还包括排气门及排气门导管，所述缸盖上还设置有排气道及排气门导管安装孔，所述排气道的内端与发动机的主燃室连通，所述排气门导管安装在所述排气门导管安装孔中，所述排气门滑动插接在所述排气门导管中。
[0020]根据本技术实施例的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，在发动机的进气冲程，进气门开启，进气环槽和导气环槽之间导通，进气管内在节气门前的高压的新鲜气体经第一气体连接管、加热器、第二气体连接管、缸盖引气通道、进气环槽、进气门杆环槽、导气环槽、缸盖气体通道进入预燃室安装孔环槽。当发动机处在低温环境下时，加热器工作，新鲜气体在流经加热器时被加热，自身温度升高。新鲜气体从预燃室安装孔环槽经预燃室扫气通道进入预燃室内腔，以将预燃室内腔中的残余废气挤出进入到主燃室，从而将预燃室内腔中的残余废气减少甚至清除，降低预燃室内腔的残余废气系数；同时，温度升高的新鲜气体会升高预燃室内腔在扫气时的温度，提高预燃室内腔点火时刻混合气的温度，以提高预燃室的点火稳定性。因此，本技术实施例的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置可以提高发动机在低温状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，其特征在于，包括缸盖、进气门、进气门导管、进气管、预燃室本体、气体连接管及加热器，所述缸盖上设置有用于安装所述预燃室本体的预燃室安装孔，所述预燃室本体的内部形成预燃室内腔，所述预燃室本体的底部设有连通所述预燃室内腔与发动机的主燃室的预燃室喷射孔；所述缸盖上设置有进气道及进气门导管安装孔，所述进气道的外端与所述进气管连通，所述进气道的内端与发动机的主燃室连通，所述进气门导管安装在所述进气门导管安装孔中，所述进气门滑动插接在所述进气门导管中；所述进气门导管与进气门的杆体之间设置有连接通道，所述缸盖上还设置有缸盖引气通道及缸盖气体通道，所述气体连接管连接在所述进气管与所述缸盖引气通道的入口之间；所述预燃室本体上设置有连通所述缸盖气体通道的出口与所述预燃室内腔的预燃室扫气通道；所述连接通道在所述进气门开启时连通所述缸盖引气通道的出口及所述缸盖气体通道的入口；所述加热器连接在所述气体连接管的中部，用于加热流经所述气体连接管的气体。2.根据权利要求1所述的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，其特征在于，所述加热器包括外壳及设置在所述外壳内的气体加热装置，所述外壳具有入口及出口，所述气体连接管包括第一气体连接管及第二气体连接管，所述第一气体连接管连接在所述进气管与所述外壳的入口之间，所述第二气体连接管连接在所述缸盖引气通道的入口与所述外壳的出口之间。3.根据权利要求2所述的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，其特征在于，所述外壳为管体结构或箱体结构。4.根据权利要求2所述的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，其特征在于，所述进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置还包括设置在所述进气管内的节气门，所述进气管上设置有与所述第一气体连接管连通的分流口，所述节气门在气体流动方向上位于所述分流口与所述进气道的外端之间。5.根据权利要求1所述的进气管气体扫气和混合气加热的预燃室装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德道，李程林，晏润开，刘曦光，
申请(专利权)人：东莞市晨兴智能精密装备有限公司，
类型：新型
国别省市：