[发明专利]一种缸内直喷发动机燃烧室

说明书

技术领域

    本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种缸内直喷发动机燃烧室。

背景技术

由于汽油缸内直喷技术可以很好的实现均质燃烧和分层燃烧，降低燃油消耗量和改善排放，提高发动机的输出功率，所以在油耗和排放法规日益严格的今天，汽油缸内直喷技术得到了广泛的应用。汽油缸内直喷技术实现均质燃烧和分层燃烧的关键是保证喷入燃烧室内的少量汽油能够集中在火花塞周围，使火花塞可以点燃混合气体；对于侧置直喷发动机，一般采用高滚流比的进气道来保证燃烧室内可以形成很强的滚流，使喷入燃烧室内的汽油集中在火花塞周围，但是燃烧室的结构对汽油是否能集中在火花塞周围也具有很重要的影响。

公开号为CN1083527的专利文件公开了一种缸内喷油式内燃机，其利用逆向滚流来组织混合气燃烧，进气道竖直向下，活塞上布置一个深陷凹坑，凹坑位于进气门下方与进气道相对应，以形成逆向滚流，燃油被喷在凹坑内；这种结构使进气道与火花塞都拥挤在气缸盖中心，设计和加工都比较困难，而且使发动机整体高度也增加较多。公开号为CN 2737961的专利文件公开了一种汽油机的燃烧室结构，此种燃烧室结构可以形成良好的挤气斜面，使混合气体形成紊流模态，实现高的燃烧效率，但是挤气会破坏滚流，使喷入燃烧室内的汽油分散开来，汽油不能很好的汇集在火花塞周围，从而降低了火花塞周围的汽油浓度，并且部分汽油会吸附在燃烧室顶面和活塞顶部上，造成积碳和机油稀释等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的缸内直喷发动机燃烧室，以改善燃烧室内气体的流动，保证火花塞周围的汽油浓度。

本发明所述的缸内直喷发动机燃烧室是由气缸盖、缸体和活塞构造成的一个供混合气燃烧的空间；气缸盖上安装有直喷燃油喷嘴、进气门、火花塞和排气门，直喷燃油喷嘴位于进气门下方，火花塞位于燃烧室顶部，所述直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线在同一平面内，并呈52°～57°夹角；所述活塞顶部设有与直喷燃油喷嘴相对应的凹坑（该凹坑用于对直喷燃油喷嘴喷射出的汽油起导向作用），该凹坑的壁面靠近火花塞。直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线之间的夹角能保证当直喷燃油喷嘴内喷出的汽油通过凹坑的导向作用以及凹坑壁面的回旋作用后能较好的汇集在火花塞周围，而不是喷射在燃烧室壁上形成积碳。

进一步，为了不破坏燃烧室内的滚流，减小湿壁，保证火花塞周围汽油浓度达到可点燃的程度，所述燃烧室为碗形燃烧室，其顶面为圆弧面，无挤气面不会破坏气体的流动；燃烧室顶部的火花塞孔与燃烧室壁之间圆滑过渡。

进一步，为了使进入燃烧室内的空气具有更高滚流比，所述进气门连接的进气道为高滚流进气道，其可使空气在燃烧室内形成稳定的滚流。

进一步，为了给进、排气门导向，并将进、排气门上的热量传递到气缸盖上，所述进气门尾部设有进气门导管，所述排气门尾部设有排气门导管，进、排气门导管均压装在气缸盖上。

进一步，为了提高燃烧室的密封性，防止燃烧室内的高压燃气泄漏，保证发动机的动力性能，所述进气门头部设有进气门座圈，排气门头部设有排气门座圈，所述气缸盖与缸体之间设有气缸垫。当进气门和排气门关闭后，进气门和排气门头部的锥面分别与进气门座圈和排气门座圈的锥面配合，密封燃烧室。

在进气冲程，从滚流进气道进入的新鲜空气，在燃烧室内形成较强的滚流，在压缩冲程后期，直喷燃油喷嘴喷射一股汽油到燃烧室内，喷入的汽油在活塞顶部凹坑的导向下逐渐与燃烧室内的新鲜空气混合，并随着形成滚流的新鲜空气汇集到火花塞周围，保证了火花塞周围的汽油浓度。

本发明中直喷燃油喷嘴的中心轴线与火花塞的中心轴线之间的夹角保证了当直喷燃油喷嘴内喷出的汽油通过凹坑的导向作用以及凹坑壁面的回旋作用后较好的汇集在火花塞周围；进气道为滚流进气道，燃烧室为碗形燃烧室，其没有挤气面，在燃烧室内形成的滚流不会被破坏，减小了湿壁，避免了积碳、机油稀释等问题，从而使火花塞周围的汽油浓度达到了可以点燃的程度；进、排气门导管加快了燃烧室的散热，进气门座圈、排气门座圈以及气缸垫提高了燃烧室的密封性，保证了发动机的动力性能；同时，本发明不使用竖直向下的进气道，气缸盖上的结构布置容易。 

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。