[實用新型]三氣門射流燃燒室汽油機

無效

• 申請號: 98214978.6
• 申請日: 1998-05-29
• 公開（公告）號: CN2340912Y
• 公開（公告）日: 1999-09-29
• 發明（設計）人: 劉友鈞;尚秀鏡;林建生;張建昭
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F02B23/08
• 分類號: F02B23/08
• 代理公司: 天津大學專利代理事務所
• 代理人: 任延

本實用新型涉及一種三氣門射流燃燒室汽油機，它屬于射流燃燒室汽油機的改進。

本發明者們研制開發的每個氣缸有一個進氣門和一個排氣門的雙氣門射流燃燒室汽油機，經實施應用，它的優越性是：改善了燃燒室內的燃燒效果，提高了燃油的經濟性和機器的動力性能，同時也降低了排氣污染。但實踐亦證明了該汽油機尚有進一步可改善之處：一.它的換氣系統還不夠理想。原有雙氣門射流燃燒室汽油機，每個氣缸上的進氣門和排氣門的排列方向是與氣缸排列方向一致的，進排氣門受氣缸尺寸的限制，難以再加大，因此影響了新鮮的空氣和燃油混合氣的進入量和燃燒后廢氣的排凈。二.射流燃燒室的進氣門較長較重，不利于提高汽油機轉速，因此在最高轉速下的最大功率受到了制約。

現有每個氣缸設有兩個進氣門和一個排氣門的三氣門汽油機，由于氣門數量多，相應氣門開啟時總截面可以增大，因此可充分地吸進新鮮空氣和燃油的混合氣，也能更通暢地排凈廢氣，從而有利于最大功率的提高。此外就每一個氣門而言，由于尺寸較小和質輕，可減小往復慣性力，有利于提高汽油機的轉速和功率。但是現有的三氣門汽油機的燃燒室結構均未采用射流燃燒室，雖提高了轉速和功率，因不能實現射流燃燒的特點，其燃料消耗率和排污指標不夠先進。

本實用新型的目的，在于提供一種三氣門射流燃燒室汽油機。該汽油機既具有雙氣門射流燃燒室汽油機的高壓縮比、燃用稀混合氣和快速燃燒的特點，又具有三氣門汽油機的轉速高、功率大的特點。

為了達到上述目的，本實用新型是通過下述方案加以實現的。三氣門射流燃室汽油機，主要由氣缸、活塞、氣缸蓋等構成，采用頂置式氣門和頂置式或側置式凸輪軸結構，其特征在于：在氣缸蓋每個氣缸上沿著氣缸排列方向的軸線一側，對稱設置兩個進氣門，另一側設置較進氣門凸起的空間一射流室，在射流室上方設置一個排氣門，在兩個進氣門之間，從氣缸蓋底面向上傾斜開設一個射流孔與射流室上部腔壁貫通，在對著射流孔方向的射流室腔壁上設置了火花塞；為確保本實用新型技術特征的實現，上述射流孔中心線與氣缸蓋下平面夾角β為28～37°，射流孔可為直通圓孔，或為直通圓錐孔，或為階梯圓孔。

圖1為本實用新型氣缸蓋的結構示意仰視圖。圖2為圖1A-A剖視圖。圖中1為進氣道，2為進氣門，3為排氣門，4為排氣道，5為主燃燒室，6為射流孔，7為火花塞，8為射流室，9為主通道，10為氣缸，11為活塞。

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。本實用新型中由射流孔6和射流室8構成射流燃燒室的主體結構，其主要工作過程是：在活塞上行的排氣過程中，射流燃燒室上方的一個排氣門打開，排氣道與進氣道又分設兩側，可將排氣道設計得更為通暢，所以可更干凈地排除廢氣。當活塞下行時進氣門打開，因為有兩個進氣門并且進氣道與排氣道分設兩側，可將進氣道設計得更為通暢有利于吸進更多的新鮮混合氣，于是大大改進了換氣效果，使原有射流燃燒室的動力性進一步提高。壓縮過程，即活塞再次上行，進、排氣門都關閉時，氣缸內可燃氣體受到壓縮，經射流燃燒室下方主通道及射流孔進入射流室內，兩股氣流的撞擊，使射流室內可燃氣體產生強烈的紊流，包括大量的微渦流，保留了射流燃燒室原有特點。在火花塞跳火后，射流室的燃燒火焰因高溫膨脹，再通過射流孔和主通道反噴入主燃燃燒室。因此時活塞在接近上止點位置，活塞與氣缸蓋底面之間的間隙很小，所以反噴出的火焰和氣體可以再次形成很強的微渦流，可以極大地提高燃燒速度，同時射流孔引向最遠處的未燃氣體，有很強的抑制產生爆燃的能力，使射流燃燒室的原有一切優點都得以保留。

本實用新型對現有“屋脊”(或篷頂)式燃燒室三氣門汽油機，可謂是“錦上添花”，它吸取了三個氣門結構特點，加上了射流燃燒技術，克服了“屋脊”式燃燒室結構難以實現高壓縮比、稀混合氣快速燃燒方面的不足；本實用新型同我們以前開發研制的雙氣門射流燃燒室的汽油機相比，又可謂是“引進增效”，本實用新型除了保持了原雙氣門射流燃燒室汽油機所具有的燃燒效果好的特點之外，因將氣門改造成三氣門結構，可有效地提高轉速和功率，從而使本實用新型既具有三氣門汽油機的功率大、轉速高的特點，又具有射流燃燒室汽油機具有的高壓縮比、稀混合氣快速燃燒的優點。使汽油機的性能全面地登上了一個新的臺階。

本實用新型的優點：1.在現有兩氣門、三氣門頂置式或側置式凸輪軸的汽油機上進行改造易于實現；2由于進、排氣道和進、排氣門分設在氣缸蓋的兩側，故可減少因進、排氣有800℃以上溫差所引發和帶來的氣缸墊易損壞導致漏氣影響壽命的現象；3由于射流燃燒室的兩個進氣門低和一個排氣門高，不在一個平面上，氣道分別獨自布置，可以使氣道設計更加合理，換氣效果得以改善，從而使汽油機的動力性提高，燃油經濟性更好，排氣污染更低。