CN101215987A - 一种带预燃室的汽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带预燃室的汽油机。该汽油机内置有活塞(1)的主燃烧室(2)与进气道(4)之间设置有进气门(3)、与排气道(6)之间设置有排气门(10)，所述的进气道(4)上设置有第二喷嘴(5)，并且所述的主燃烧室(2)的旁侧设置有预燃室(8)，预燃室(8)与主燃烧室(2)的室顶部位连通，预燃室(8)内设置有火花塞(7)和喷嘴(9)。本汽油机具有的独特的设计使其可以在兼顾发动机的动力性需求的同时，实现在较大空燃比的情况下工作，大大改善发动机的燃油经济性，并减少了NOx排放，因此具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种带预燃室的汽油机。
背景技术
对于现代汽油机来说，降低油耗是目前急需解决的一个大问题，增大空燃比是降低油耗的一个最直接的办法。但是目前的汽油机由于受混合气体着火界限的限制而不能实现在较大范围的空燃比中燃烧。分层燃烧是实现较大空燃比着火的一种手段，但此燃烧方式中产生的较高的燃烧温度会导致NOx排放偏高，因此限制了其发展。
发明内容
本发明针对目前汽油机的以上不足，设计了一种可以在较大范围的空燃比中燃烧，并且在燃烧中降低排放NOx量的汽油机。
该汽油机内置有活塞的主燃烧室与进气道之间设置有进气门、与排气道之间设置有排气门，所述的进气道上设置有第二喷嘴，并且所述的主燃烧室的旁侧设置有预燃室，预燃室与主燃烧室的室顶部位连通，预燃室内设置有火花塞和喷嘴。
本发明在汽油机中设置了预燃室，使预燃室里面混合气体处于相对较浓的状态，利于发动机着火，火焰扩散到主燃烧室后可以引燃主燃烧室内的空燃比比较大的混合气体，这样主燃烧室内工作的空燃比范围得到扩宽，实现发动机稀薄燃烧(λ＞1)，极大改善了发动机的燃油经济性；同时新鲜空气还可降低主燃烧室内的燃烧温度，极大地减少了NOx的排放。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是预燃室结构及安装示意图；
图3是图2的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1所示，在汽油机工作过程中，喷嘴9在压缩冲程后期(活塞上行一半左右)喷油，雾化燃油在压缩气流的挤流情况下向火花塞7靠拢，由于预燃室8空间较少，所以就形成了预燃室中相对较浓的混合气，易于汽油机点火。主燃烧室2内部有大量新鲜的空气，空燃比λ＞2，汽油机点火后火焰从预燃室8向主燃室2扩散，从而实现了发动机在稀薄空燃比的情况下顺利着火，推动活塞做功。同时，主燃烧室2内的新鲜空气还能起到降低缸内燃烧温度的作用，可以大大降低NOx的排放。
同时，该汽油机在进气道4内还设置有一个第二喷嘴5，当汽油机需要提供较大功率的时候，第二喷嘴5在进气冲程中喷油，增加了燃油和空气的混合时间，形成均匀的混合气。该混合气在利用预燃室8的火焰扩散点火燃烧后，可以提供比仅靠喷嘴9喷油时更大的动力。这样就可以利用第二喷嘴5的喷油量来控制主燃烧室2内混合气的浓度，从而控制汽油机的动力输出，兼顾汽油机的动力性。
预燃室8的安装布置参照图2，预燃室8位于主燃烧室2的上部，其内腔表面为光滑的曲面，所述的预燃室8位于排气道6的旁侧且靠近排气道6。预燃室8内的火花塞7安装在火花塞安装孔11处，远离主燃烧室2所在位置。预燃室8内的喷嘴9安装在喷嘴安装孔12处，位于预燃室8的顶部，喷嘴9的喷油方向斜指向火花塞7所在的里侧，这样更有利于气流向火花塞汇集和滚流的形成。
预燃室8与主燃烧室2的安装可以有如下两种方式：
一种方法为：预燃室8设置在预燃室壳体16内，预燃室壳体16与缸体B分开加工，两者互相配合，并固定连结为一体，两者可以靠13、14的法兰面连接。
另一种方法为：包含预燃室8、主燃烧室2的缸体B可以作为一个整体一次加工成型。
如图3所示，预燃室通道15、排气门10、进气门3采取交错布置，三者的中心在垂直于主燃烧室2的轴线的平面上的投影构成一个三角形，这样不仅节约空间，还有利于新鲜空气的进入以及废气的排出。
该发明的汽油机具有的独特的设计使其可以在兼顾发动机的动力性需求的同时，实现在较大空燃比的情况下工作，大大改善发动机的燃油经济性，并减少了燃烧中NOx排放，因此符合当前的需要，具有较高的实用性。
Claims (6)
1.一种带预燃室的汽油机，内置有活塞(1)的主燃烧室(2)与进气道(4)之间设置有进气门(3)、与排气道(6)之间设置有排气门(10)，所述的进气道(4)上设置有第二喷嘴(5)，其特征在于：所述的主燃烧室(2)的旁侧设置有预燃室(8)，预燃室(8)与主燃烧室(2)的室顶部位连通，预燃室(8)内设置有火花塞(7)和喷嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的一种带预燃室的汽油机，其特征在于：所述的预燃室(8)位于主燃烧室(2)的上部，所述的预燃室(8)位于排气道(6)的旁侧且靠近排气道(6)。
3.根据权利要求1所述的一种带预燃室的汽油机，其特征在于：所述的预燃室(8)设置在预燃室壳体(16)内，预燃室壳体(16)与缸体(B)固定连结为一体。
4.根据权利要求1或2所述的一种带预燃室的汽油机，其特征在于：包含预燃室(8)、主燃烧室(2)的缸体(B)为一体式整体。
5.根据权利要求1或2所述的一种带预燃室的汽油机，其特征在于：所述的预燃室(8)内的火花塞(7)设置远离主燃烧室(2)所在位置处，喷嘴(9)位于预燃室(8)的顶部，喷嘴(9)的喷油方向斜指向火花塞(7)所在的里侧。
6.根据权利要求1或2所述的一种带预燃室的汽油机，其特征在于：所述的预燃室(8)通过预燃室通道(15)与主燃烧室(2)连通，所述的预燃室通道(15)、排气门(10)、进气门(3)三者的中心在垂直于主燃烧室(2)的轴线的平面上的投影构成一个三角形。
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2007
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