[其他]高壓縮比低辛烷值雙噴緊湊快速燃燒系統

無效

• 申請號: 85101967
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101967B
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發明（設計）人: 楊濟中
• 申請（專利權）人: 第二汽車制造廠
• 主分類號: F02B19/16
• 分類號: F02B19/16;F02B23/00
• 代理公司: 第二汽車制造廠專利事務所
• 代理人: 郭志剛

一種高壓縮比低辛烷值雙噴緊湊快速燃燒系統。

本發明屬于汽車用頂置氣閥汽油機的燃燒裝置。

采用高壓縮比緊湊型燃燒室，以改善車用汽油機的經濟性，在已有技術中有不同的設計，如英國Ricardo公司的“HRCC”燃燒室（參見《AutomotiveEngineer》1982、1～2）、美國福特公司的火炬燃燒室（參見SAEpaper790440）、以及瑞士的邁克爾·梅火球燃燒室（參見SAEpaper790386）等，后者已用于英國利蘭公司Jaguar轎車的汽油機上，該機的特點是采用鋁缸蓋、高轉速和小缸徑。這類燃燒室雖然都達到了較高的經濟性，但其共同的缺點是，必須燃用具有高辛烷值（研究法97號以上）的優質汽油，這在歐洲，就是在美國，也是缺乏競爭力的。

本發明的目的，是要在比上述條件更差的情況下，如在爆震傾向較大的鑄鐵缸蓋、大缸徑和較低轉速的汽油機上，實現采用高壓縮比而燃用低辛烷值汽油，從而大幅度提高燃油經濟性，同時取得滿意的動力指標和工作可靠性。

本發明的構成包括三個部分：偏置于排氣閥下方的橢圓直桶形緊湊燃燒室;燃燒室內兩個朝向排氣閥又傾斜一定角度的噴氣通道;對燃燒室內外的噴水。具體內容下面結合附圖加以說明。

圖1是帶有所述燃燒室的缸蓋底平面圖;圖2是其縱剖面圖;

圖3是本快速燃燒系統所用的、具有油與水兩個供給系統的單腔化油器的示意圖。

可見，本發明中的燃燒室1位于排氣閥2的下方，是一個橢圓直桶形的空間，其幾何中心相對于排氣閥2的中心向氣缸外沿偏離一個距離，而進氣閥3的底面與缸蓋9的底平面幾乎齊平，其擠氣面積大致就是除燃燒室橢圓面積以外的所有面積，這就保證了有足夠的擠氣擾流和末端混合氣區域的冷卻效應。

為了加強混合氣的擾動，在燃燒室1內還設置有兩個噴氣通道5和4，分別位于火花塞6的一側和與之相對的另一側的擠氣面上，它們的中心線均朝向排氣閥2的中心又傾斜一定的角度，從而將燃燒室空間與氣缸的工作容積連通起來。這樣，在壓縮沖程時，混合氣便通過所述兩個通道，以熾熱的排氣閥為目標噴向燃燒室，產生強烈的碰撞與擾動，從而促進混合氣的霧化，縮短燃燒的延遲期和提高火焰速度。這里順便指出，僅設一個噴氣通道4是不理想的，表現為工作穩定性較差，這是由于來自火花塞對方的氣流，易于吹滅火花塞的火核，同時試驗證明火花塞一側至遠的擠氣面縫隙內也是可能發生爆震的區域之一的緣故。在工作沖程中，當火焰前鋒在高溫高壓下由火花塞向至遠區域傳布時，其中一部分則經過噴氣通道4和5這個捷徑，像“火炬燃燒室”用火炬那樣，以更高的速率搶先點燃邊界區域的末端混合氣，使之得不到發生爆震的時間。

本發明的第三個組成部分包括兩個方面：

一是向燃燒室1外壁的關鍵部位進行強制定向噴射冷卻，以消除熾熱點和防止因局部過熱而發生缸裂，同時可顯著提高機械辛烷值有利于抗爆。為此，在缸蓋9的水套里設置兩個噴水通道7和8，通道7穿過進排氣閥之間的“鼻梁”區，而通道8則對準處于高溫區的噴氣通道4的外壁。

二是采用具有油（A）和水（B）兩個供給系統的化油器10。油和水的液面高度靠浮子11和11′保持，配劑靠量孔13和13′控制，二者彼此有一定比例，其各自的供給量又同受化油器喉管12或進氣管真空度的調節，以根據工況需要按比例進入燃燒室。此外，在供水系統中還裝有調節器15和控制閥16，使供水管路僅在節氣門17全開前后，即喉管12的真空度接近最大即進氣管真空度接近最小時才完全開啟，而當節氣門開度處于較小位置時（相當于在負荷小、路況好、氣溫低等外界條件下使用），控水閥16被調節器15的彈簧和閥桿頂死而關閉。如所周知，節氣門17全開前后是發生爆震的典型工況，此時向混合氣中噴水，一方面降低了進氣溫度，有利于提高充氣效率，另一方面降低了缸蓋的熱負荷，提高了機械辛烷值，減少了爆震的傾向。這不同于以往在低壓縮比汽油機上以節油為主要目的的噴水，在那種情況下，需要在大部分時刻都噴水，結果在節油的同時卻降低了動力性。

本發明的實施例與效果：

在D×S＝100×115毫米，鑄鐵缸蓋六缸汽油機上采用本燃燒系統，壓縮比選用9.5至11.0時，燃用研究法90號汽油，與原浴盆形燃燒室在相同條件下相比，在動力性指標提高2%的情況下，最低比油耗可降低15%，達到180克/馬力小時，排氣溫度各種工況均可下降100℃左右，經用CB366燃燒分析儀測定，90%的混合氣在上死點后20＊曲軸轉角前即燃燒完畢，顯示了很高的燃燒速率，故稱之為快速燃燒系統。