[發(fā)明專利]一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510633180.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105221289A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪輝
• 申請（專利權(quán)）人: 汪輝
• 主分類號: F02F1/24
• 分類號: F02F1/24;F02B23/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 黃智明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋。

背景技術(shù)

目前，汽車發(fā)動機多為往復(fù)式活塞發(fā)動機，往復(fù)式活塞發(fā)動機是汽車上應(yīng)用最多的發(fā)動機，但存在以下不足之處：（1）在怠速完全關(guān)閉節(jié)氣門，只有很少空氣通過節(jié)氣門怠速通道進入氣缸，使吸氣時形成很大的真空度，必然會使進氣消耗的能量增大，增大泵氣損失；同時由于此時進氣管的真空度很大，在進氣門開啟時，氣缸內(nèi)的壓力高于進氣管壓力，廢氣膨脹進入進氣管，在吸氣沖程時，這些廢氣和新混合氣同時吸入氣缸，為了保證這種經(jīng)廢氣稀釋過的混合氣能正常燃燒，就必須供給更多的燃油，把混合氣加濃，必然增大油耗；（2）在小負荷時，節(jié)氣門的開度很小，使吸氣時形成較大的真空度，在進氣門開啟時，氣缸內(nèi)的壓力高于進氣管壓力，在吸氣沖程時，同樣有部分廢氣膨脹進入進氣管，為了保證這種經(jīng)廢氣稀釋過的混合氣能正常燃燒，同樣要供給較多的燃油，增大了油耗；（3）常規(guī)汽油機其混合氣是均質(zhì)，一般只能在空燃比12～17范圍內(nèi)工作，為了防止發(fā)生爆燃，采用較低的壓縮比，導(dǎo)致熱效率較低；（4）采用進氣管節(jié)流方式對混合氣充量進行量調(diào)節(jié)，使得泵氣損失較大，在化學(xué)計量比附近燃燒，使得NOx排放較高。

專利申請?zhí)枮?01410784209.1，名稱為一種分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，汽缸蓋上設(shè)置了汽缸蓋分區(qū)隔板，汽缸蓋分區(qū)隔板將氣缸的燃燒室隔離成小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)；實現(xiàn)了發(fā)動機在汽車怠速、小負荷時，提高發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少其使用成本。

但是上述問題1-4得不到充分的解決。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋,其目的在于實現(xiàn)發(fā)動機在汽車怠速、小負荷時，提高發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少其使用成本。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，包括設(shè)置于汽缸蓋的頂部位置處的汽缸蓋分區(qū)隔板，汽缸蓋分區(qū)隔板將汽缸蓋的燃燒室隔離成小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)；大燃燒區(qū)的頂部高于小燃燒區(qū)的頂部，從而使得大燃燒區(qū)的頂部和小燃燒區(qū)的頂部形成臺階形狀。

本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)的頂部高出小燃燒區(qū)的頂部的距離為1-5cm。

本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)的頂部高出小燃燒區(qū)的頂部的距離為2cm。

本發(fā)明的進一步改進在于，汽缸蓋分區(qū)隔板雙側(cè)分別設(shè)置有球形弧面；汽缸蓋內(nèi)還設(shè)有活塞，活塞與小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)之間設(shè)有活塞頂部分區(qū)隔板；活塞頂部分區(qū)隔板靠近汽缸蓋分區(qū)隔板處設(shè)置有向上延伸的凸起；兩個球形弧面與活塞頂部分區(qū)隔板、凸起圍成兩個半橄欖球形大、小燃燒區(qū)。

本發(fā)明的進一步改進在于，活塞頂部分區(qū)隔板的凸起的高度為0.2-0.8cm。

本發(fā)明的進一步改進在于，汽缸蓋分區(qū)隔板與活塞頂部分區(qū)隔板的凸起8間保持0.5～1.0mm的間隙。

本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)靠近其頂部位置的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有向下凸起的擠氣凸起，擠氣凸起的底面形成擠氣面。

本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)的容積比為51：49至70：30。

本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)的容積比為65：35。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1.在怠速、小負荷、中等負荷時，由于是只使用其中一個燃燒區(qū)工作，該工作燃燒區(qū)與另一個不工作燃燒區(qū)是分隔開的，工作燃燒區(qū)容積小，從點火到燃燒完成時間里，產(chǎn)生的熱量能使氣體只在小容積燃燒區(qū)內(nèi)膨脹，因此比傳統(tǒng)發(fā)動機的壓力大大高，壓力升高率大大提高，使熱功轉(zhuǎn)化率有很大的提高；

2、在怠速、小負荷、中等負荷時，不點火做功的燃燒區(qū)充入的是廢氣，即使氣缸內(nèi)處于高溫，也不易使這些廢氣再產(chǎn)生NOx,比其它稀燃發(fā)動機大大減少了污染氣體的排放；

3、在活塞在上行進行壓縮沖程時，汽缸蓋的擠氣面、汽缸蓋的分區(qū)隔板與活塞頂部之間能形成一個擠氣作用，在大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)都形成一定強度的氣體流動，形成快速燃燒，降低對辛烷值的要求；

4、本發(fā)動機是在現(xiàn)有四氣門發(fā)動機成熟技術(shù)上的改進，因此研發(fā)試驗成本低，資金投入少，開發(fā)風(fēng)險小。

本發(fā)明的一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，實現(xiàn)了發(fā)動機在汽車怠速、小負荷時提高了發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低了發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高了汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少了其使用成本。