[發明專利]抑制爆震的射流燃燒系統

在審

• 申請號: 202010767086.6
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111927616A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 趙振峰;王蕾;張付軍;俞春存;崔華盛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02B19/10
• 分類號: F02B19/10;F02B19/18
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

本發明公開了一種抑制爆震的射流燃燒系統，涉及內燃機技術領域，用于安裝在發動機的氣缸蓋上，發動機還包括主燃室；射流燃燒系統包括：火花塞、預燃室和射流頭；預燃室固定在氣缸蓋上，火花塞和射流頭分別位于預燃室的延伸方向的兩側；火花塞的至少部分位于預燃室；射流頭上分布有至少兩個射流噴孔，射流噴孔貫穿射流頭，使預燃室和主燃室連通；預燃室中填充有混合氣體，在燃燒階段，火花塞點燃預燃室的混合氣體，混合氣體燃燒形成燃燒氣體，燃燒氣體通過射流噴孔射向主燃室，引燃主燃室中的混合氣體。如此方式，有利于加速火焰傳播速度、縮短火焰傳播距離、有效抑制點燃式活塞發動機爆震現象的發生，提高發動機輸出性能。

技術領域

本發明涉及內燃機技術領域，更具體地，涉及一種抑制爆震的射流燃燒系統。

背景技術

點燃式活塞發動機因具有體積小、功重比高等優點而被廣泛應用。爆震是點燃式發動機中的一種不正常燃燒現象，爆震發生時會限制發動機功率輸出，降低發動機熱效率，甚至對發動機造成不可逆轉的損壞。爆震是由于燃燒室內末端混合氣的自燃引起的，在火花放電之后，火焰開始傳播，同時末端混合氣進行焰前反應，為著火做準備。如果由火焰中心形成至正常火焰傳播到末端混合氣為止所需的時間為t₁，由火焰中心形成至末端混合氣自燃所需的時間為t₂，當t₁＜t₂時，就不會發生爆震，當t₁＞t₂時，則發生爆震。因此，凡是可以使t₁減小、t₂增大的因素均可減少爆震傾向；反之，均使爆震傾向增加，其中，其中，s為火焰傳播距離；v為火焰傳播速度；A、B為系數；n為絕熱指數；P、T為末端混合氣的溫度和壓力；IO為燃料辛烷值，辛烷值是表征燃油抗爆性能好壞的一項重要指標，燃油的辛烷值越高，抗爆性越好。對于低辛烷值燃料來說，抑制其在點燃式發動機中的爆震現象極為重要。

因此，從爆震發生的原理來看，若不改變燃燒室結構，抑制爆震只能從兩方面著手，一方面是提高燃燒室內正常燃燒火焰的傳播速度v，另一方面是降低末端混合氣的溫度和壓力。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種抑制爆震的射流燃燒系統，此系統有利于加速火焰傳播速度、縮短火焰傳播距離、有效抑制點燃式活塞發動機爆震現象的發生，提高發動機輸出性能。

本申請提供一種抑制爆震的射流燃燒系統，所述射流燃燒系統用于安裝在發動機的氣缸蓋上，所述發動機還包括主燃室；

所述射流燃燒系統包括：火花塞、預燃室和射流頭；

所述預燃室固定在所述氣缸蓋上，所述火花塞和所述射流頭分別位于所述預燃室的延伸方向的兩側；所述火花塞的至少部分位于所述預燃室；

所述射流頭上分布有至少兩個射流噴孔，所述射流噴孔貫穿所述射流頭，使所述預燃室和所述主燃室連通；

所述預燃室中填充有混合氣體，在燃燒階段，所述火花塞點燃所述預燃室的混合氣體，所述混合氣體燃燒形成燃燒氣體，燃燒氣體通過所述射流噴孔射向所述主燃室，引燃所述主燃室中的混合氣體。

可選地，其中：

所述射流噴孔的直徑為D1，其中，1mm≤D1≤2mm。

可選地，其中：

所述射流頭上的所述射流噴孔的數量為n個，其中，4≤n≤6。

可選地，其中：

所述射流噴孔在所述射流頭上均勻分布；或者，所述射流噴孔在所述射流頭上非均勻分布。

可選地，其中：

所述主燃室和所述預燃室的總容積為V0，所述預燃室的容積為V1，其中，3％≤V1/V0≤6％。

可選地，其中：