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点火装置及具有其的发动机制造方法及图纸

技术编号:41128104 阅读:27 留言:0更新日期:2024-04-30 17:56
本发明专利技术提供了一种点火装置及具有其的发动机。其中,点火装置包括内壳体;至少部分火花塞设置在内壳体内;外壳体,外壳体套设在内壳体上且与内壳体之间围绕形成燃料流通通道,外壳体具有进料孔和喷射孔;封堵结构,可活动地设置在燃料流通通道内;其中,喷射孔为多个,多个喷射孔围绕火花塞的中心轴线间隔设置,封堵结构具有第一工作位置和第二工作位置,在封堵结构处于第一工作位置时,封堵结构避让至少一个喷射孔,以使该喷射孔与燃料流通通道连通,火花塞对经由喷射孔喷射出的燃料进行点火;在封堵结构处于第二工作位置时,封堵结构封堵至少一个喷射孔。本发明专利技术有效地解决了现有技术中低压缸内直喷氢式内燃机的运行稳定性较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机,具体而言,涉及一种点火装置及具有其的发动机


技术介绍

1、目前,部分氢内燃机会采用低压缸内直喷(lpdi)的设计方式,以消除氢气占用气缸容积的问题,相比于传统的进气道喷射,低压缸内直喷式氢内燃机可以在进气门关闭后再喷射氢气进行燃烧,不仅能够避免氢气回流而产生的回火问题,还使得氢内燃机可以采用更稀薄的氢气进行燃烧,从而降低了泵气损失,提升了热效率,进而大幅提升了氢内燃机的动力性。

2、在现有技术中,低压缸内直喷式氢内燃机通常包括独立安装的喷氢器和火花塞,喷氢器的喷射端和火花塞的点火端均位于燃烧室内,喷氢器用于喷射氢气,火花塞则用于对氢气进行点火。

3、然而,由于低压缸内直喷氢式内燃机的自身结构问题(如供氢气管路的设置位置,各部件之间的结构干涉等),而导致喷氢器通常只能布置于燃烧室的一侧,进而导致喷氢器喷射出的氢气容易与空气出现混合不均匀、燃烧不充分的问题,各缸的驱动一致性较差,严重影响低压缸内直喷式氢内燃机的运行稳定性。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种点火装置及具有其的发动机,以解决现有技术中低压缸内直喷氢式内燃机的运行稳定性较差的问题。

2、为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种点火装置,包括:内壳体,具有安装孔;火花塞,至少部分火花塞设置在安装孔内,火花塞用于对燃料进行点火;外壳体,外壳体套设在内壳体上且与内壳体之间围绕形成燃料流通通道,外壳体具有进料孔和喷射孔,喷射孔通过燃料流通通道与进料孔连通;封堵结构,可活动地设置在燃料流通通道内;其中,喷射孔为多个,多个喷射孔围绕火花塞的中心轴线间隔设置,封堵结构具有第一工作位置和第二工作位置,在封堵结构处于第一工作位置时,封堵结构避让至少一个喷射孔,以使该喷射孔与燃料流通通道连通,火花塞对经由喷射孔喷射出的燃料进行点火;在封堵结构处于第二工作位置时,封堵结构封堵至少一个喷射孔。

3、进一步地,多个喷射孔包括第一喷射孔和第二喷射孔,封堵结构还具有第三工作位置,在封堵结构处于第三工作位置时,封堵结构封堵第一喷射孔且避让第二喷射孔,第二喷射孔与燃料流通通道连通,第二喷射孔通过向火花塞上喷射燃料,以对火花塞进行冷却。

4、进一步地,外壳体包括筒状本体和环形止挡部,环形止挡部设置在筒状本体靠近火花塞的点火端的一端上,环形止挡部的内孔孔壁与内壳体的外周面连接,至少部分环形止挡部与筒状本体及内壳体之间围绕形成燃料流通通道,第一喷射孔和第二喷射孔均设置在环形止挡部上;其中,封堵结构包括本体部和封堵凸部,封堵凸部设置在本体部朝向环形止挡部的表面上,在封堵结构处于第二工作位置时,至少部分封堵凸部伸入至第一喷射孔内,以对第一喷射孔进行封堵,本体部朝向环形止挡部的至少部分表面与环形止挡部相贴合,以对第二喷射孔进行封堵。

5、进一步地,本体部与环形止挡部之间具有第一预设间隙且围绕形成流通间隙,在封堵结构处于第三工作位置时,第二喷射孔通过流通间隙与燃料流通通道连通,至少部分封堵凸部位于第一喷射孔内,以对第一喷射孔进行封堵;在封堵结构处于第一工作位置时,封堵凸部位于第一喷射孔外,第一喷射孔和第二喷射孔均通过流通间隙与燃料流通通道连通。

6、进一步地,第一喷射孔包括相互连通的第一孔段和第二孔段,第一孔段的延伸方向与第二孔段的延伸方向之间呈第一夹角设置,在封堵结构处于第三工作位置时,封堵结构封堵第一孔段和第二孔段的连通处;和/或,第二喷射孔包括相互连通的第三孔段和第四孔段,第三孔段的延伸方向与第四孔段的延伸方向之间呈第二夹角设置。

7、进一步地,本体部呈环形设置,本体部的内孔孔壁与内壳体的外周面相贴合,本体部的外周面与筒状本体的内周壁相贴合,本体部上还设置有通孔,通孔用于供燃料流通;其中,在封堵结构处于第一工作位置和/或第三工作位置时,至少部分燃料流通通道通过通孔与流通间隙连通。

8、进一步地,点火装置还包括:驱动装置,驱动装置与封堵结构驱动连接,以用于驱动封堵结构运动;复位件,设置在燃料流通通道内,复位件与封堵结构连接,以用于向封堵结构施加朝向喷射孔一侧运动的复位力。

9、进一步地,复位件为弹性结构,本体部上设置有多个安装缺口,相邻的两个通孔之间设置有至少一个安装缺口;封堵结构还包括安装杆,安装杆设置在安装缺口的底壁上,至少部分弹性结构套设在安装杆上,弹性结构的一端与外壳体和/或内壳体连接,弹性结构的另一端与安装缺口的底壁连接。

10、进一步地,内壳体呈筒状且包括相互连接的第一子壳体和第二子壳体,第一子壳体的外径小于第二子壳体的外径,以使第一子壳体和第二子壳体的连接处形成安装面;其中,安装面上设置有限位凹部,安装杆远离本体部的一端伸入至限位凹部内且与限位凹部的至少部分内壁限位止挡,弹性结构远离本体部的一端与安装面连接。

11、进一步地,本体部上还设置有第一卡接结构,驱动装置包括电磁铁结构和驱动杆,驱动杆可活动地穿设在电磁铁结构内,驱动杆上设置有第二卡接结构和限位凸部,第一卡接结构和第二卡接结构中的一个为凸起,第一卡接结构和第二卡接结构中的另一个为凹部,凸起伸入至凹部内且与凹部卡接,限位凸部用于与电磁铁结构限位止挡;其中,驱动杆的至少部分由铁磁性材料制成,驱动杆通过与电磁铁结构磁性吸合以带动封堵结构运动。

12、根据本专利技术的另一方面,提供了一种发动机,发动机包括上述的点火装置。

13、应用本专利技术的技术方案,点火装置的内壳体具有安装孔,至少部分火花塞设置在安装孔内,火花塞用于对燃料进行点火,外壳体套设在内壳体上且与内壳体之间围绕形成燃料流通通道,外壳体具有进料孔和喷射孔,喷射孔通过燃料流通通道与进料孔连通,封堵结构可活动地设置在燃料流通通道内。其中,喷射孔为多个,多个喷射孔围绕火花塞的中心轴线间隔设置,封堵结构具有第一工作位置和第二工作位置,在封堵结构处于第一工作位置时,封堵结构避让至少一个喷射孔,以使该喷射孔与燃料流通通道连通,火花塞对经由喷射孔喷射出的燃料进行点火,在封堵结构处于第二工作位置时,封堵结构封堵至少一个喷射孔。这样,在封堵结构处于第一工作位置时,围绕火花塞的中心轴线间隔设置的多个喷射孔能够喷射出围绕火花塞的环形氢气,不仅提升了氢气与空气之间的混合均匀性,进而提升了氢气的燃烧充分性,也使得发动机各缸的驱动一致性能够得到保障,进而解决了现有技术中低压缸内直喷氢式内燃机的运行稳定性较差的问题。同时,在封堵结构处于第二工作位置时,封堵结构还能够封堵各喷射孔,以停止氢气喷射,即内壳体、外壳体即封堵结构之间实际上构成了一个喷氢器,进而实现了喷氢器和火花塞之间的一体化设计,较大程度地降低了发动机的结构复杂程度和加工难度。

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【技术保护点】

1.一种点火装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,多个所述喷射孔(32)包括第一喷射孔(321)和第二喷射孔(322),所述封堵结构(50)还具有第三工作位置,在所述封堵结构(50)处于所述第三工作位置时,所述封堵结构(50)封堵所述第一喷射孔(321)且避让所述第二喷射孔(322),所述第二喷射孔(322)与所述燃料流通通道(40)连通,所述第二喷射孔(322)通过向所述火花塞(20)上喷射燃料,以对所述火花塞(20)进行冷却。

3.根据权利要求2所述的点火装置,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的点火装置,其特征在于,所述本体部(51)与所述环形止挡部(34)之间具有第一预设间隙且围绕形成流通间隙(60),

5.根据权利要求2所述的点火装置,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的点火装置,其特征在于,所述本体部(51)呈环形设置,

7.根据权利要求6所述的点火装置,其特征在于,所述点火装置还包括:

8.根据权利要求7所述的点火装置,其特征在于,所述复位件(80)为弹性结构,所述本体部(51)上设置有多个安装缺口(512),相邻的两个所述通孔(511)之间设置有至少一个所述安装缺口(512);

9.根据权利要求8所述的点火装置,其特征在于,

10.根据权利要求7所述的点火装置,其特征在于,所述本体部(51)上还设置有第一卡接结构(513),

11.一种发动机,其特征在于,所述发动机包括权利要求1至10中任一项所述的点火装置。

...

【技术特征摘要】

1.一种点火装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,多个所述喷射孔(32)包括第一喷射孔(321)和第二喷射孔(322),所述封堵结构(50)还具有第三工作位置,在所述封堵结构(50)处于所述第三工作位置时,所述封堵结构(50)封堵所述第一喷射孔(321)且避让所述第二喷射孔(322),所述第二喷射孔(322)与所述燃料流通通道(40)连通,所述第二喷射孔(322)通过向所述火花塞(20)上喷射燃料,以对所述火花塞(20)进行冷却。

3.根据权利要求2所述的点火装置,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的点火装置,其特征在于,所述本体部(51)与所述环形止挡部(34)之间具有第一预设间隙且围绕形成流通间隙(60),

【专利技术属性】
技术研发人员:冯瑞祥王作峰贾德民张海燕訾鹏
申请(专利权)人:潍柴动力股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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