【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内燃机的，特别涉及一种均质压燃预燃室结构、内燃机及运行方法。
技术介绍
1、针对汽油、天然气、甲醇等各种燃料内燃机稀薄燃烧能提高混合气的绝热指数、降低燃烧温度、抑制爆震，是实现大于45%热效率的有效技术。然而，现有点燃内燃机燃烧技术直接用火花塞点燃主燃室混合气，无法可靠点燃主燃室内稀薄混合气。在稀薄燃烧的研究中，预燃室燃烧技术受到了广泛的关注。该燃烧技术首先将预燃室内可用火花塞容易点燃的混合气点燃，然后将预燃室内混合气燃烧形成高温、高压燃烧混合物引入主燃室并引燃主燃室中的稀薄混合气，之后主燃室中的稀薄混合气快速燃烧。预燃室燃烧技术可以有效解决稀燃工况点火困难、燃烧速度慢、燃烧循环变动大等燃烧问题。
2、预燃室燃烧技术关键是在预燃室内形成稳定的并且可用传统火花塞点火的混合气，为此通常在预燃室内采用燃油喷射装置，将部分燃油喷射进入预燃室，以在预燃室内形成易被火花塞点燃的混合气。预燃室燃烧技术中存在的缺点包括：预燃室内合理布置各种结构困难，内部混合气流动组织困难，液态燃料吸热导致预燃室着火稳定性变差和冷启动更加困难，部分燃料要求反应性更强的燃料助燃等问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种均质压燃预燃室结构、内燃机及运行方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：
3、首先本专利技术提供一种均质压燃预燃室结构，包括：主燃室、预燃气缸体、预燃活塞和
4、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过预燃活塞在预燃缸孔内的往复运动，并可依次关闭和打开扫气进气口和扫气排气口，以及通过预燃室的压力变化来打开和关闭压力单向阀结构来实现主燃室与预燃室的通断，这样一来可实现对预燃室内燃烧后混合气的快速扫出和外部新鲜燃料混合气的引入，即实现快速扫气，二来实现预燃室内可燃混合气压缩着火，使得预燃室内着火更加稳定，内燃机的循环变动降低，内燃机可采用更加稀薄的混合气，提高内燃机热效率和降低污染物排放，无需在预燃室上布置点火装置，而且压缩着火对预燃室内混合气组织需求明显降低，也无需预燃室上布置燃油喷射装置，省去一套点火装置和燃油喷射装置，同样适用点火能量高的燃料。
5、作为上述技术方案的进一步改进，所述扫气排气口和扫气进气口在所述预燃缸孔的轴向上依次错开排列，扫气排气口和扫气进气口分布在预燃缸孔的两侧，所述扫气排气口大于所述扫气进气口的总流通面积，这样确保残留在预燃室内废气尽量少，本方案将扫气排气口和扫气进气口的位置进行限定，扫气排气口靠近下部，而扫气进气口靠近上部，使得预燃活塞的结构可为更简单，在预燃活塞向上运动期间，首先打开扫气排气口，确保预燃室内废气在压力驱动下经扫气排气口自由地往外排。
6、作为上述技术方案的进一步改进，所述预燃气缸体设有与所述扫气排气口连通的扫气排气腔、与所述扫气进气口连通的扫气进气腔；
7、所述扫气进气腔的壁面涂敷绝热催化氧化层；
8、所述扫气进气腔连接有扫气进气管，所述扫气进气管的外部套装电感加热线圈，通过电感效应加热扫气进气管，同时扫气进气管加热管内的气体。通过电感加热方式加热扫气进气管，加热速率快，可满足内燃机不同工况变化导致的温度需求变化。
9、扫气排气腔用于收集预燃室内流经扫气排气口排出的废气，而扫气进气腔利用扫气排气口分配扫气进气腔内混合气进入预燃室。
10、扫气进气腔的壁面涂敷绝热材料，减少扫气进气腔内混合气与壁面之间的传热，并且还涂敷催化氧化催化剂，使扫气进气腔内部分混合气发生氧化反应，提高混合气温度，进一步提高混合气温度目的是，为了确保进入预燃室的混合气被预燃活塞压缩后能够可靠自燃着火。
11、作为上述技术方案的进一步改进，所述预燃缸孔为“t”形阶梯孔结构，所述预燃缸孔包括上部大孔段和下部小孔段，所述预燃活塞为“t”形轴结构，所述预燃活塞包括密封滑动套设于所述下部小孔段内的柱塞、连接于柱塞顶部的顶盖，所述上部大孔段与下部小孔段之间设有第一阶梯台阶；
12、所述预燃驱动机构包括预燃弹性件、预燃凸轮，所述预燃弹性件作用于所述顶盖底部与所述第一阶梯台阶之间，所述预燃凸轮的外周面与顶盖顶部抵接。
13、预燃弹性件确保预燃活塞的顶面一直与预燃凸轮接触，在预燃凸轮旋转时，带动预燃活塞上下往复运动。
14、在使用时，预燃凸轮与预燃凸轮轴刚性连接，预燃凸轮轴可带动预燃凸轮以预燃凸轮轴的轴线完成旋转运动；预燃凸轮轴可由内燃机现有的曲轴或者凸轮轴通过齿轮系或者皮带驱动，其中预燃凸轮轴与曲轴之间传动比为1:2，预燃凸轮轴与内燃机的凸轮轴之间传动比为1:1，利用现有内燃机进排气凸轮轴上的可变气门正时技术，同样可以实现预燃凸轮的正时可变。
15、作为上述技术方案的进一步改进，所述下部小孔段的内周固定套设有预燃缸套，所述柱塞滑动套在于所述预燃缸套内，所述扫气排气口和扫气进气口设于所述预燃缸套；
16、为了使得柱塞的滑动更加流畅，本方案设置了预燃缸套来匹配柱塞的尺寸。
17、所述第一阶梯台阶设有扫气腔盖板，所述扫气腔盖板连接有所述扫气进气管、与所述扫气排气腔连通的扫气排气管，所述预燃弹性件的下端抵接于所述扫气腔盖板。
18、在使用时，外部燃料混合气体通过扫气进气管进入扫气进气腔，而预燃室内的废气通过扫气排气腔和扫气排气管往外排，扫气腔盖板为圆盘类结构，中心沿轴线设有圆形通孔，圆形通孔旁边相对位置设有至少一个进气腔进气口和排气腔排气口，扫气进气管与进气腔进气口连接，而扫气排气管和排气腔排气口连接，这样组装方便，通过预燃弹性件的弹力可实现对扫气腔盖板的压紧固定，并且也方便对扫气排气腔和扫气进气腔进行加工。
19、作为上述技术方案的进一步改进，所述预燃活塞的外周沿轴向套设有至少两个活塞密封环，处于最上端的所述活塞密封环一直处于所述扫气排气口和扫气进气口的上方。
20、活塞密封环用于封闭预燃室内高压混合气，防止从预燃活塞与预燃缸套之间泄漏，而且处于最上端的活塞密封环还可以确保扫气进气腔和扫气排气腔内的混合气不会经预燃活塞和预燃缸套之间的间隙泄漏。
21、作为上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种均质压燃预燃室结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
9.一种内燃机，其特征在于：其包括如权利要求1至8任意一项所述的均质压燃预燃室结构，所述预燃驱动机构包括与内燃机曲轴或内燃机凸轮轴其中一个传动连接的预燃凸轮（610）轴，所述预燃凸轮（610）轴通过预燃凸轮（610）带动预燃活塞（300）往复运动，所述内燃机还包括内燃机气缸、设于内燃机气缸内的内燃机活塞（110），所述主燃室（100）形成于内燃机活塞（110）与内燃机气缸内部空间的。
10.一种内燃机的运行方法，其特征在于：其包
...【技术特征摘要】
1.一种均质压燃预燃室结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的均质压燃预燃室结构，其特征在于：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，陈海娥，李康，张孚，张蒙蒙，蒋文斌，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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