[发明专利]拱形燃烧室的缸头及其汽油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力机部件及其应用，特别涉及一种汽油机部件及其应用。

背景技术

汽油机是用汽油作燃料的一种动力机械。由气缸、曲柄连杆机构、配气系统、供油系统、润滑系统和点火系统等部分组成；气缸头设置有进气通道和排气通道，并与气缸共同组成燃烧室面，因而，属于汽油机较为重要的部件。汽油作为燃料与空气的混合物在燃烧室内燃烧，产生大量的热量，用于作为驱动能量。燃烧室的参数是保证汽油机高效运行的必要条件。

现有技术中，缸头的燃烧室面普遍采用楔形结构，具有较大的面容同比，但是该结构有利于其它附属结构的安装，比如气门组件；如果改变燃烧室面结构，则会影响进、排气门组件的布置。现有的进、排气门组件结构不能适用于不同结构燃烧室的安装，否则会出现关闭不严、不准和动作不顺畅的问题，影响汽油机的正常运行。为解决以上问题，出现了一种球形燃烧室结构，具有较小的面容比，对汽油机的性能具有较好的影响；然而，球形燃烧室由于表面平滑，不利于燃烧气的混合，并且为了适应气门的安装会在燃烧室面出现形状突变，影响混合、进气和排气，从而使球形燃烧室的优势得不到充分发挥。

因此，需要对汽油机缸头的燃烧室进行改进，具有更小面容比的燃烧室结构，提高汽油机的运行效率，节约燃料，降低排放。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种拱形燃烧室的缸头及其汽油机，具有更小面容比的燃烧室结构，提高汽油机的运行效率，节约燃料，降低排放。

本发明的拱形燃烧室的缸头，包括缸头本体，缸头本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面为平滑曲面构成的拱面结构。

进一步，所述燃烧室面由至少三个平滑曲面依次从底部到顶部平滑过渡组成，所述平滑曲面为抛物面或双曲面；能够更好的消除现有的一体球形结构不利于燃烧气体的充分混合，降低混合率，影响燃烧和排放的弊端，因为曲面过渡利于燃烧气的混合，进入的气流会受到不同方向的阻力，使燃油混合气能更好的形成紊流，燃烧更加充分，有效的降低燃油消耗率，利于燃烧和降低排放，增加汽油机动力。

进一步，所述缸头本体上设置进气通道及排气通道，所述缸头本体上与进气通道对应设有进气门，与排气通道对应设有排气门，所述进气门顶部向进气通道侧倾斜，排气门顶部向排气通道侧倾斜；进排气门与进排气气道之间的夹角比现有结构燃烧室面小，便于在气缸内组织进气滚流和进气涡流，提高进气效率，增加缸内气流扰动，加快燃烧，提高汽油机功率；减小进排气的阻力，使进排气更顺畅，利于提高汽油机功率，降低燃油消耗，降低尾气排放，同时，斜置气门可以使进排气通道中间的鼻梁区更宽，利于冷却，增加抗变形能力，极大的提高了鼻梁区的冷却效果，减小了缸头在高温下的变形，提高了可靠性。

进一步，所述进气门轴线和排气门轴线分别垂直于燃烧室面与其相交点的切面；进气门和排气门与燃烧室的进排气方向相适应，减小阻力，增加汽油机的动力性。

进一步，进气门的座圈内侧端部和排气门的座圈内侧端部与燃烧室面相适形；适形即适应形状，进气门的座圈内侧端部和排气门的座圈内侧端部的端面形状与燃烧室面形状相适应，消除台阶，减小对进气和排气的干扰，降低阻力，消除死角和形状突变，保证混合气体的充分燃烧，提高汽油机效率。

进一步，所述汽油机为垂直轴结构，所述进气门轴线和排气门轴线的连线水平，进气通道的进气方向和排气通道的排气方向均位于水平面，进气门顶部沿水平方向向进气通道侧倾斜，排气门顶部沿水平方向向排气通道侧倾斜；水平方向进气和排气，避免进气和排气相互错开，更利于进排气的顺畅并使缸头气道布置更为规则，且利于气流进入气缸，形成滚流，加快燃烧，提高汽油机工作效率。

进一步，所述进气门对应设置进气摇臂和进气推杆，排气门对应设置排气摇臂和排气推杆，所述进气通道位于进气推杆和排气推杆之间，进气摇臂的长度短于排气摇臂的长度；所述排气摇臂的阻力臂在竖直平面内向进气门轴线和排气门轴线的连线倾斜；该结构采用斜置气门并不需改变原有推杆的布置结构，排气摇臂的阻力臂向内倾斜能够适应于呈水平布置的进排气门；并且，阻力臂倾斜，使得排气推杆驱动排气摇臂不产生附加力矩，保证其灵活性。