[其他]高压缩比低辛烷值双喷紧凑快速燃烧系统

说明书

一种高压缩比低辛烷值双喷快速燃烧系统，属于顶置气阀式汽油机用的燃烧装置，它包括一个高压缩比紧凑的燃烧室，在其火花塞一侧和相对的另一侧挤气面上，备有一个喷气通道，将燃烧室与气缸工作容积连通；一个带有所述燃烧室和两个强制定向冷却喷水通道的气缸盖；一个具有油和水两个供给系统的化油器。

一种高压缩比低辛烷值双喷紧凑快速燃烧系统。

本发明属于汽车用顶置气阀汽油机的燃烧装置。

采用高压缩比紧凑型燃烧室，以改善车用汽油机的经济性，在已有技术中有不同的设计，如英国Ricardo公司的“HRCC”燃烧室（参见《Automotive Engineer》1982、1～2）、美国福特公司的火炬燃烧室（参见SAE paper 790440）、以及瑞士的迈克尔·梅火球燃烧室（参见SAE paper 790386）等，后者已用于英国利兰公司Jaguar轿车的汽油机上，该机的特点是采用铝缸盖、高转速和小缸径。这类燃烧室虽然都达到了较高的经济性，但其共同的缺点是，必须燃用具有高辛烷值（研究法97号以上）的优质汽油，这在欧洲，就是在美国，也是缺乏竞争力的。

本发明的目的，是要在比上述条件更差的情况下，如在爆震倾向较大的铸铁缸盖、大缸径和较低转速的汽油机上，实现采用高压缩比而燃用低辛烷值汽油，从而大幅度提高燃油经济性，同时取得满意的动力指标和工作可靠性。

本发明的构成包括三个部分：偏置于排气阀下方的椭圆直桶形紧凑燃烧室;燃烧室内两个朝向排气阀又倾斜一定角度的喷气通道;对燃烧室内外的喷水。具体内容下面结合附图加以说明。

图1是带有所述燃烧室的缸盖底平面图;图2是其纵剖面图;

图3是本快速燃烧系统所用的、具有油与水两个供给系统的单腔化油器的示意图。

可见，本发明中的燃烧室1位于排气阀2的下方，是一个椭圆直桶形的空间，其几何中心相对于排气阀2的中心向气缸外沿偏离一个距离，而进气阀3的底面与缸盖9的底平面几乎齐平，其挤气面积大致就是除燃烧室椭圆面积以外的所有面积，这就保证了有足够的挤气扰流和末端混合气区域的冷却效应。

为了加强混合气的扰动，在燃烧室1内还设置有两个喷气通道5和4，分别位于火花塞6的一侧和与之相对的另一侧的挤气面上，它们的中心线均朝向排气阀2的中心又倾斜一定的角度，从而将燃烧室空间与气缸的工作容积连通起来。这样，在压缩冲程时，混合气便通过所述两个通道，以炽热的排气阀为目标喷向燃烧室，产生强烈的碰撞与扰动，从而促进混合气的雾化，缩短燃烧的延迟期和提高火焰速度。这里顺便指出，仅设一个喷气通道4是不理想的，表现为工作稳定性较差，这是由于来自火花塞对方的气流，易于吹灭火花塞的火核，同时试验证明火花塞一侧至远的挤气面缝隙内也是可能发生爆震的区域之一的缘故。在工作冲程中，当火焰前锋在高温高压下由火花塞向至远区域传布时，其中一部分则经过喷气通道4和5这个捷径，像“火炬燃烧室”用火炬那样，以更高的速率抢先点燃边界区域的末端混合气，使之得不到发生爆震的时间。

本发明的第三个组成部分包括两个方面：

一是向燃烧室1外壁的关键部位进行强制定向喷射冷却，以消除炽热点和防止因局部过热而发生缸裂，同时可显著提高机械辛烷值有利于抗爆。为此，在缸盖9的水套里设置两个喷水通道7和8，通道7穿过进排气阀之间的“鼻梁”区，而通道8则对准处于高温区的喷气通道4的外壁。