[发明专利]一种汽油机燃烧室

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种汽油机燃烧室，特别涉及一种小排量顶置气门的汽油机燃烧室。

背景技术

汽油机的燃烧室在整个燃烧过程中起到极其重要的作用，通常汽油机燃烧室采用盆型燃烧室结构，如图1、图2所示，图1是现有技术中的汽油机盆型燃烧室的主视图，图2是图1所示的汽油机盆型燃烧室的局部俯视图。其中1’为气缸中心线，2’为气门中心线，L’为气门中心线2’和气缸中心线1’的距离，盆形燃烧室由4’、5’、6’、7’四段弧形段组成，弧形段4’、6’分别是以进气门12’和排气门13’中心为圆心的一段弧形段，弧形段7’为4’、6’两弧形段的公切弧线，弧形段5’分别和弧形段4’、6’相切，盆形燃烧室的优势在于燃烧室投影面积小，可以在形成挤气效应、促进燃烧的同时防止火焰传播距离过长，导致爆震，主要用于直立气门的大缸径汽油机。但由于现代小排量汽油机的气缸直径较小，且气门所占相对面积相应偏大，采用盆形燃烧室则投影面积加大，挤气面积减小，加之现代汽油机的压缩比较高，燃烧室容积相对更小，若采用盆形燃烧室，则因投影面积偏大而深度就不能加大，两者综合起来就失去了盆形燃烧室应有的挤气效果，导致燃烧室内紊流过低，燃烧速度减缓，出现后燃或不完全燃烧，在燃烧过程中易产生HC及CO，不能满足现代汽油机的工作要求和废气排放要求。

发明内容

本发明提供一种适用于新型的小型汽油机的蚌形燃烧室，汽油机燃烧室位于气缸盖上，汽油机燃烧室最大截面面积位于气缸盖底部，整个燃烧室的周边轮廓整体为半边河蚌形状，为浅蚌形燃烧室，它能够在提高压缩比的同时利用挤气效应提高燃烧室内混合气的紊流动量，使燃烧条件改善，加快燃烧过程，优化汽油机性能，降低排放。

本发明适用于顶置气门布置的小型汽油机，设置在汽油机气缸盖上。其中燃烧室形状由六段相圆滑连接的不对称弧形段构成，第一、二弧形段分别是以排气门中心、进气门中心为圆心的一段弧形段，第三弧形段为与上述第一、二弧形段分别相切的一段过渡弧形段，第四弧形段是以火花塞在气缸盖底面投影中心点为圆心的一段弧形段，然后第四弧形段分别与第一、二弧形段用第五、第六弧形段过渡相切相连。

第一、二弧形段的半径范围为R＝0.25～0.3D，第四弧形段的半径范围为R1＝0.2～0.4D，第四弧形段中心到气缸中心的距离T＝0.18～0.22D，其中D表示气缸直径，其D取值范围大致在60-90mm之间。

汽油机燃烧室位于气缸盖上，汽油机燃烧室最大截面面积位于气缸盖底部，整个燃烧室的周边轮廓和正、侧剖面整体类似于半边河蚌形状，为浅蚌形燃烧室，左浅至右逐渐加深、左宽至右急剧缩小。进气门、排气门布置在第三弧形段一侧，火花塞布置在第四弧形段一侧。燃烧室的长、短轴比例为Y∶X＝(1.1-1.2)∶1，优选比例为Y∶X＝1.16∶1；燃烧室的长轴与深度的比例为Y∶H＝(9-10)∶1，优选比例为Y∶H＝9.8∶1。

本发明还提供了第二种实施方式汽油机燃烧室，本发明的第二种实施方式应用于顶置两气门且气门轴线斜置的汽油机，即进气门与排气门的中心线与气缸中心倾斜成一定角度。其中火花塞侧弧形段局部突起于周边轮廓，且气门侧壁面呈小夹角倾斜；第一、二弧形段分别以进气门和排气门中心为圆心的一段弧形段，第三弧形段分别和第一、二弧形段相切，第七弧形段的中心为火花塞在气缸盖底面上的投影在X方向上，第一、二弧形段的半径范围为R＝0.25～0.3D，第七弧形段的半径范围为R1＝0.2～0.4D，第七弧形段中心到气缸中心的距离T＝0.18～0.22D，其中火花塞布置在第四弧形段一侧，其中火花塞一侧轮廓第七弧形段局部比第一实施方式的第四弧形段更向外突起，气门侧的壁面面积显著大于火花塞侧的壁面，且气门侧的壁面与缸盖底平面的夹角明显小于火花塞侧的壁面与缸盖底平面的夹角；该方案还可以减少气道流动阻力，提高充气效率，进一步改善燃烧。

本发明的技术原理是：针对小型点燃式汽油机的缸径较小，可以避免火焰传播距离过长引起的爆震的特点，可以加大燃烧室的投影面积。在较高压缩比和燃烧室投影面积较大的情况下，减小燃烧室深度并采用斜坡壁面，利用斜坡壁面产生挤气效应，提高燃烧室内混合汽的紊流强度。

本发明的燃烧室的蚌型结构特点，在火花塞周围有较深的燃烧室空间，加上气门侧斜坡壁面形成的燃烧室内混合汽的挤流动量，当汽油机正常工作时，使汽油机在压缩终点时可燃混合气被挤向并积聚在火花塞附近，形成高强度挤气紊流，使点火电极处混合气温度增高，改善了点火条件，易于形成稳定的火花使混合气着火，且初期火焰传播加快，燃烧速度提高，燃烧稳定完全，减少燃烧的循环波动，汽油机动力性经济性提高，排放降低。

附图说明