[發(fā)明專利]發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210639140.8
• 申請(qǐng)日: 2022-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN114961975A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王滸;堯志峰;王潔明;陳勇;宋騰達(dá);鄭尊清;堯命發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B19/12
• 分類號(hào): F02B19/12;F02B19/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳夢(mèng)圓

本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置，包括：殼體；點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述殼體內(nèi)部；預(yù)燃部，與所述殼體一端連接，所述預(yù)燃部的內(nèi)部形成有預(yù)燃腔，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的點(diǎn)火端延伸至預(yù)燃腔內(nèi)；以及燃?xì)饬鞯溃c所述預(yù)燃腔連通，以輸送燃燒介質(zhì)；其中，所述預(yù)燃腔的徑向截面的面積沿遠(yuǎn)離所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的方向逐漸減小，使得所述預(yù)燃腔的內(nèi)表面對(duì)輸送至預(yù)燃室內(nèi)的燃燒介質(zhì)進(jìn)行反射，以促使所述燃燒介質(zhì)混合充分。本發(fā)明還提供一種包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)氣候和環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注，減少溫室氣體排放刻不容緩，而車輛運(yùn)輸是溫室氣體排放主要途徑之一，降低排放成為發(fā)動(dòng)機(jī)研究和發(fā)展的重要方向。

稀薄燃燒能夠在減少氮氧化物排放的同時(shí)能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)的高效率，因?yàn)橄”∪紵娜紵郎囟容^低，有效減少了氮氧化物排放，使其達(dá)到接近零的水平；在中負(fù)荷工況下，稀薄燃燒可以在降低廢氣排放的同時(shí)可以保持較低油耗，獲得更高的效率。然而，稀薄燃燒較低的燃燒速度使燃燒過(guò)程變得更長(zhǎng)且不完全，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定。

預(yù)燃室噴射點(diǎn)火的方式可以擴(kuò)展稀燃極限，因?yàn)轭A(yù)燃室噴射點(diǎn)火會(huì)產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)火點(diǎn)，增加了稀薄的混合物被點(diǎn)燃可能性。但是，目前預(yù)燃室式燃燒室噴油壓力較低，空氣和燃料混合的燃燒介質(zhì)在預(yù)燃室內(nèi)預(yù)混效果較差，阻礙了發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室內(nèi)的順利點(diǎn)火。同時(shí)，還存在燃燒介質(zhì)在預(yù)燃室內(nèi)燃燒速度慢，造成功率下降，整體熱效率不高。因此，亟需設(shè)計(jì)一種能夠提高預(yù)燃室的燃燒速度的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述至少一種技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)，通過(guò)改變預(yù)燃腔的徑向截面面積，使得火焰產(chǎn)生的激波在預(yù)燃室內(nèi)的反射疊加，促進(jìn)了預(yù)燃室內(nèi)的燃燒，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置，包括：殼體；點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述殼體內(nèi)部；預(yù)燃部，與所述殼體一端連接，所述預(yù)燃部的內(nèi)部形成有預(yù)燃腔，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的點(diǎn)火端延伸至預(yù)燃腔內(nèi)；以及燃?xì)饬鞯溃c所述預(yù)燃腔連通，以輸送燃燒介質(zhì)；其中，所述預(yù)燃腔的徑向截面的面積沿遠(yuǎn)離所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的方向逐漸減小，使得所述預(yù)燃腔的內(nèi)表面對(duì)輸送至預(yù)燃室內(nèi)的燃燒介質(zhì)進(jìn)行反射，以促使所述燃燒介質(zhì)混合充分。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述點(diǎn)火端由預(yù)燃腔的截面較大的一端延伸至預(yù)燃腔內(nèi)。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述預(yù)燃腔為多級(jí)階梯孔或螺旋階梯孔。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置，還包括：噴射部，連接于預(yù)燃部的遠(yuǎn)離點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的一端，所述噴射部遠(yuǎn)離預(yù)燃部一端設(shè)置有至少一個(gè)噴射孔。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述噴射部的內(nèi)部形成逐漸收縮的噴射腔，所述噴射腔較大的一端與所述預(yù)燃部連接。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述噴射腔為多級(jí)階梯孔或螺旋階梯孔。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述噴射孔至少為兩個(gè)，且繞所述噴射腔的中心線均勻分布。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)為火花塞，所述火花塞遠(yuǎn)離點(diǎn)火端的部分設(shè)置于殼體內(nèi)部，所述火花塞的點(diǎn)火端延伸至殼體外部。

在一種可能實(shí)施的方式中，所述燃?xì)饬鞯镭灤┰O(shè)置于所述殼體的側(cè)壁內(nèi)，所述燃?xì)饬鞯肋B通所述預(yù)燃腔與燃燒介質(zhì)管路。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置；燃燒介質(zhì)管路，一端與所述發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置連通；以及預(yù)混裝置，與所述燃燒介質(zhì)管路的另一端連通，用以對(duì)燃燒介質(zhì)進(jìn)行預(yù)混。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃系統(tǒng)，通過(guò)改變預(yù)燃腔的徑向截面面積，使得火焰產(chǎn)生的激波在預(yù)燃室內(nèi)的反射疊加，燃燒介質(zhì)充分混合，促進(jìn)了預(yù)燃室內(nèi)的燃燒，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明